Discovery of Sulfur-Containing Compounds in Broccoli with GC-TOFMS

Význam tématu

Analýza těkavých a polotěkavých sloučenin v potravinách je klíčová pro pochopení charakteristik chuti a aroma. Zvláště sirné látky hrají významnou roli ve vůni brokolice a dalších brukvovitých plodin. Porovnání surového materiálu a průmyslově zpracovaného (zmrazeného) produktu přináší poznatky o tom, jak zpracování ovlivňuje aromatické a nutriční vlastnosti zeleniny.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo nontargetované profilování sulfur-obsahujících těkavých látek v surové a zmrazené brokolici pomocí plynové chromatografie s časově-ofletovou hmotnostní spektrometrií (GC-TOFMS). Pomocí automatizovaných nástrojů pro dekonvoluci a selekci špičkových vlastností byly identifikovány sloučeniny, které nejvýrazněji odlišují oba vzorky.

Použitá metodika a instrumentace

Pro izolaci těkavých látek byla použita metoda HS-SPME s následujícími parametry:

• Vzorek brokolice (2,5 g) v injekční vialce, inkubace 5 min při 50 °C
• Vláknový sorbent DVB/Car/PDMS, extrakce 30 min při 50 °C
• Chromatograf: Agilent 7890 s autosamplerem LECO L-PAL3
• Kolona: Rxi-5ms, 30 m × 0,25 mm × 0,25 µm
• Program pece: 40 °C (2 min), 5 °C/min do 200 °C, 10 °C/min do 300 °C (1 min)
• Přenosové vedení a zdroj: 250 °C
• Detektor: LECO Pegasus BT (hmotnostní rozsah 35–650 m/z, 10 spekter/s)

Hlavní výsledky a diskuse

Celkový iontový chromatogram zpracovaného vzorku odhalil stovky špiček, z toho řadu sirných látek. Dekonvoluce umožnila oddělit koelutující sloučeniny, například estragol (m/z 148,11) a hexyl-isothiokyanát (m/z 72,01), s library shodami 946 a 873. Porovnání surového a zmrazeného vzorku ukázalo, že estragol je výrazně přítomen v obou, zatímco isothiokyanáty se objevují především v zpracované brokolici. Pomocí filtrů pro vlastnosti špiček byly dále detekovány další sirné sloučeniny: v zpracovaném vzorku převažovaly isothiokyanáty (např. isobutyl-isothiokyanát), v surovém sulfidy (např. dimethyl-trisulfid) a estery (S-methyl ester hexanethiové kyseliny). Tyto rozdíly odrážejí chemické přeměny glukosinolátů během procesu zmrazování.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda GC-TOFMS s dekonvolucí poskytuje komplexní ne-cílovou analýzu a odhaluje i koeluce těkavých látek. Aplikace automatizovaných peak-property filtrů urychluje detekci specifických tříd sloučenin (sirné látky) a usnadňuje rozhodování v potravinářské kvalitě, vývoji produktů či výzkumu procesních vlivů na složení.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s vysokopropustnými systémy pro rutinní screening potravinářských vzorků
• Vývoj pokročilých databází aroma-profilek pro lepší identifikaci netypických sloučenin
• Aplicace v monitorování stability vůně a chuti během skladování a zpracování potravin

Závěr

Studie demonstruje, jak GC-TOFMS s dekonvolucí a sofistikovanou analýzou dat umožňuje podrobné porovnání aroma-profilů surových a zmrazených brokolic. Identifikace klíčových sirných látek přináší cenné poznatky o vlivu zpracování na organoleptické vlastnosti zeleniny.

Reference

• LECO Corporation. Discovery of Sulfur-Containing Compounds in Broccoli with GC-TOFMS. 2016.