Classification of Food and Flavor Samples using a Chemical Sensor
Aplikace | 2002 | GERSTELInstrumentace
Rychlá a spolehlivá klasifikace potravin a příchutí je klíčová pro kontrolu kvality, odhalování padělků a monitorování konzistence surovin. Tradiční chromatografické metody jsou časově náročné, proto se uplatní technologii senzoru kombinovaného s multivariatní analýzou, která umožňuje téměř okamžitý výsledek.
Cílem bylo ověřit využitelnost chemického senzoru založeného na kvadrupólové hmotnostní spektrometrii (MS) s headspace autosamplerem pro tři různé aplikace v oblasti potravin a nápojů: ovocné příchutě (jahoda, malina), whisky s různým stářím a nealkoholické nápoje. Studie demonstruje, jak lze zabudované chemometrické nástroje využít k rozpoznání aroma „otisků“, detekci nesrovnalostí a kvantifikaci složek.
Headspace vzorkování probíhalo v automatickém autosampleru GERSTEL ChemSensor 4440 připojeném přímo k Agilent 5973N kvadrupólové MS. Softwarově bylo nasazeno pirouette 3.02 a instep 1.2 od Infometrix pro SIMCA, PCA, HCA, PLS a další algoritmy. Rozsahy sběru signálu byly 35–150 amu pro příchutě, 46–150 amu pro sodovky a 48–170 amu pro whisky. Doba analýzy se pohybovala mezi 0,75 a 1 minutou, s kapacitou až 44 vzorků za 3 hodiny.
Metoda umožňuje rychlou detekci nekonzistencí ve vstupních surovinách i finálních produktech bez chromatografické separace. Umožňuje automatické třídění, kvantifikaci a rozhodování pass/fail přímo na výrobní lince či v QA/QC laboratoři.
Představený GERSTEL ChemSensor 4440 s kvadrupólovou MS a integrovanou chemometrií prokázal schopnost rychlé, spolehlivé a vysoce specifické klasifikace i kvantifikace v různých segmentech potravinářské a nápojové analytiky. Metoda je ideální pro aplikace vyžadující vysokou propustnost a okamžitá rozhodnutí.
GC/MSD, HeadSpace, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, GERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Rychlá a spolehlivá klasifikace potravin a příchutí je klíčová pro kontrolu kvality, odhalování padělků a monitorování konzistence surovin. Tradiční chromatografické metody jsou časově náročné, proto se uplatní technologii senzoru kombinovaného s multivariatní analýzou, která umožňuje téměř okamžitý výsledek.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem bylo ověřit využitelnost chemického senzoru založeného na kvadrupólové hmotnostní spektrometrii (MS) s headspace autosamplerem pro tři různé aplikace v oblasti potravin a nápojů: ovocné příchutě (jahoda, malina), whisky s různým stářím a nealkoholické nápoje. Studie demonstruje, jak lze zabudované chemometrické nástroje využít k rozpoznání aroma „otisků“, detekci nesrovnalostí a kvantifikaci složek.
Použitá metodika a instrumentace
Headspace vzorkování probíhalo v automatickém autosampleru GERSTEL ChemSensor 4440 připojeném přímo k Agilent 5973N kvadrupólové MS. Softwarově bylo nasazeno pirouette 3.02 a instep 1.2 od Infometrix pro SIMCA, PCA, HCA, PLS a další algoritmy. Rozsahy sběru signálu byly 35–150 amu pro příchutě, 46–150 amu pro sodovky a 48–170 amu pro whisky. Doba analýzy se pohybovala mezi 0,75 a 1 minutou, s kapacitou až 44 vzorků za 3 hodiny.
Hlavní výsledky a diskuse
- Nealkoholické nápoje: jediný široký píkový TIC zastřešuje celé spektrum. PCA rozlišila čtyři značky a odhalila výrazný rozdíl mezi nápojem značky C v plastu a v plechovce.
- Ovocné příchutě: SIMCA modely vykázaly vzájemné vzdálenosti tříd výrazně nad hranicí 3, což potvrzuje dobrou diskriminaci mezi jahodou, malinou, hruškou a exotickými příchutěmi. PLS regresí bylo možné kvantifikovat poměry jahody a maliny s vysokou přesností.
- Whisky: HCA a PCA uspořádaly vzorky dle stáří a odhalily i jemné odchylky v kalibračních materiálech. Adulterované vzorky se 2 % cizí whisky byly jasně mimo tři standardní elipsy.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlou detekci nekonzistencí ve vstupních surovinách i finálních produktech bez chromatografické separace. Umožňuje automatické třídění, kvantifikaci a rozhodování pass/fail přímo na výrobní lince či v QA/QC laboratoři.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s on-line monitorováním výrobních procesů a robotizovanými vzorkovači.
- Rozšíření spektra aplikací na měření pachových profilů v zemědělství, farmaceutickém průmyslu či environmentální analýze.
- Propojení s pokročilými algoritmy strojového učení pro predikci složení a stárnutí produktů.
Závěr
Představený GERSTEL ChemSensor 4440 s kvadrupólovou MS a integrovanou chemometrií prokázal schopnost rychlé, spolehlivé a vysoce specifické klasifikace i kvantifikace v různých segmentech potravinářské a nápojové analytiky. Metoda je ideální pro aplikace vyžadující vysokou propustnost a okamžitá rozhodnutí.
Reference
- Gardner J.W., Philip P.N. Electronic noses: Principles and Applications. Oxford University Press, 1999.
- Heiden A.C., Müller C., Steber H. Pittsburgh Conference, New Orleans, Poster 1892, 2002.
- Kinton V.R., Pfannkoch E. Proc. 25th Int. Symp. Capillary Chromatography, Riva del Garda, Poster C25, 2002.
- Kinton V.R., Pfannkoch E., Whitecavage J. Pittsburgh Conference, New Orleans, Poster 2042, 2002.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of a Mass Spectrometer based Electronic Nose for Routine Quality Control Measurements of Flavors
2002|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 5/2002 Characterization of a Mass Spectrometer based Electronic Nose for Routine Quality Control Measurements of Flavors Arnd C. Heiden Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr, Germany Carsten Müller, Hans Steber Franz Zentis GmbH…
Klíčová slova
flavors, flavorsflavor, flavorgerstel, gerstelnoses, nosesfruit, fruitraspberry, raspberrycoconut, coconutroutine, routinestrawberry, strawberryelectronic, electronicexperiments, experimentspreparations, preparationszentis, zentisclassification, classificationmass
Comparison of Headspace Sampling and Stir Bar Sorptive Extraction in the Detection of Whiskey Adulteration with a Mass-Spectrometry Based Chemical Sensor
2002|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 9/2002 Comparison of Headspace Sampling and Stir Bar Sorptive Extraction in the Detection of Whiskey Adulteration with a Mass-Spectrometry Based Chemical Sensor Vanessa R. Kinton, Edward A. Pfannkoch Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA…
Klíčová slova
bourbon, bourbonbourbons, bourbonsadulterated, adulteratedtwister, twisteraged, agedsbse, sbseheadspace, headspacecoloring, coloringgerstel, gerstelsensor, sensormodels, modelsadulteration, adulterationwhiskeys, whiskeyspred, predsimca
Discrimination of Soft Drinks using a Chemical Sensor and Principal Component Analysis
2002|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 2/2002 Discrimination of Soft Drinks using a Chemical Sensor and Principal Component Analysis Vanessa Kinton, Edward Pfannkoch, Jacqueline Whitecavage Gerstel, Inc., 701 Digital Drive, Suite J, Linthicum, MD 21090, USA KEYWORDS Chemometrics, soft drinks, principal component analysis, chemical sensor,…
Klíčová slova
bottle, bottlesoft, softdrinks, drinkscan, canmultivariate, multivariateabundance, abundancesensor, sensorgerstel, gerstelprincipal, principalchemical, chemicaleach, eachcomponent, componentmass, masspcs, pcschemometrics
Comparison of Different Approaches to Rapid Screening of Headspace Samples: Pros and Cons of Using MS-Based Electronic Noses versus Fast Chromatography
2002|Agilent Technologies|Aplikace
AppNote 8/2002 Comparison of Different Approaches to Rapid Screening of Headspace Samples: Pros and Cons of Using MS-Based Electronic Noses versus Fast Chromatography Arnd C. Heiden, Carlos Gil Gerstel GmbH & Co. KG, Eberhard-Gerstel-Platz 1, D-45473 Mülheim an der Ruhr,…
Klíčová slova
chemsensor, chemsensorstrawberry, strawberryetoh, etohppg, ppgpros, proscons, consfast, fastapproaches, approachesheadspace, headspacechromatographic, chromatographicgerstel, gersteldifferent, differentwere, wereflavor, flavorsamples