Aroma Profiling of Commercial Poi Products in Fresh and Aged States Using Comprehensive Two-Dimensional Gas Chromatography

Význam tématu

Poi je fermentovaný produkt z kořenů taro (Colocasia esculenta), který je významný jak z kulturního, tak potravinářského hlediska. Profil těkavých organických sloučenin (VOC) určuje aroma a chuť, ovlivňuje kvalitu a přijatelnost výrobku a poskytuje cenné informace pro kontrolu kvality, vývoj nových potravinářských produktů a ochranu tradičních postupů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo pomocí komplexní dvourozměrné plynové chromatografie s kvadrupólovou hmotnostní spektrometrií a detekcí plamenovou ionizací (GC×GC-qMS/FID) analyzovat tři komerční značky poi v čerstvém a sedmidenně stárnutém stavu. Specifické cíle byly:

• Stanovit základní VOC profil poi napříč značkami.
• Porovnat rozdíly v aroma profilech tří komerčních produktů.
• Sledovat změny VOC v průběhu fermentace (čerstvý vs. starý vzorek).

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky poi připravené dle instrukcí výrobců byly analyzovány okamžitě po přípravě (čerstvé) a po sedmi dnech fermentace (stárnuté). Pro extrakci VOC byla použita technika SPME Arrow s vláknem divinylbenzen/carbon wide range (DVB/CWR). Analytická sestava zahrnovala Trace 1300 GC s FID a ISQ 7000 kvadrupólovou MS. 1D kolona Rxi-624Sil MS (30 m×0,25 mm×1,4 µm), 2D kolona Stabilwax (5 m×0,25 mm×0,25 µm), modulator reverse fill/flush, program teploty 50 °C (1 min) → 250 °C při 5 °C/min (1 min), nosný plyn helium 1,00 mL/min. MS detekce v rozsahu 40–300 m/z, rychlost akvizice 41,5 skanů/s, zdroj 280 °C. Data zpracována v AnalyzerPro XD a vizualizována pomocí PCA, box plotů a vulkánových grafů.

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo identifikováno 56 VOC, z nichž 24 tvořilo jádro společné pro všechny značky. Čtrnáct sloučenin se vyskytovalo pouze ve čerstvých vzorcích a osmnáct jen ve stárnutých. Každá značka obsahovala 2–8 unikátních markerů nepřítomných u ostatních produktů. Vývoj během fermentace indikovaly hlavně 1-pentanol, kyselina octová a 2,5-dimethylfuran. PCA ukázaly, že čerstvé vzorky se od sebe výrazně lišily, zatímco po stárnutí profily jednotlivých značek konvergovaly. Ve stárnutých vzorcích dominovaly esterové a karboxylové kyseliny, zatímco v čerstvých byly častější ketony a alkoholy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda GC×GC-qMS/FID umožňuje detailní charakterizaci aroma profilem fermentovaných potravin. Výsledky slouží k optimalizaci technologických procesů, zajištění konzistence kvality, autentizaci produktů a vývoji nových receptur. Analýza VOC podporuje také senzorickou evaluaci a kontrolu skladovacích podmínek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další integrace dat z GC×GC s metabolomickými přístupy a strojovým učením pro rychlou autodiagnostiku kvality potravin. Rozvoj miniaturizovaných detektorů a online monitoringu fermentačních procesů posílí možnost průmyslového nasazení. Nové modulační techniky a pokročilá softwarová řešení přinesou vyšší rozlišení a automatizaci analýz.

Závěr

Studie potvrdila, že GC×GC-qMS/FID je účinný nástroj pro komplexní profilování VOC v poi. Identifikace jedinečných a společných markerů mezi značkami i fermentační změny přináší cenné informace pro potravinářský výzkum i praxi. Metoda nabízí široké uplatnění v kvalitativní kontrole a rozvoji tradičních i inovativních fermentovaných produktů.

Reference

1. Zhang P., Carlin S., Lotti C., Mattivi F., Vrhovsek U. Metabolomics. 2020;16(10):102.
2. Welke J.E., Nicolli K.P., Hernandes K.C., Biasoto A.C.T., Zini C.A. Food Chemistry. 2022;370:131004.
3. Yu G., Hua Y., Zhang C., Li X., Kong X., Chen Y. LWT - Food Science and Technology. 2024;202:116264.
4. Dubois L.M., Aczon S., Focant J.-F., Perrault K.A. Analytical Chemistry. 2020;92(14):10091–10098.