Analysis of Aroma Components in Beer

Význam tématu

Pojmenování a kvantifikace aromatických složek v pivu je klíčové pro zajištění konzistentní senzorické kvality, identifikaci off-flavors a optimalizaci výrobních procesů. Headspace GC-FID na polarních kolónách umožňuje rychlou a citlivou analýzu těkavých látek bez náročné přípravy vzorku.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo vyvinout a ověřit postup pro současné stanovení deseti hlavních aroma- tvořících složek v pivním vzorku. Metoda kombinuje automatizovaný headspace sampler HS-20 s GC-FID (Nexis GC-2030/FID-2030) a polarní kolónu SH-Wax.

Použitá metodika a instrumentace

• Hlavní jednotka: Nexis GC-2030 s detektorem FID-2030
• Headspace sampler: HS-20, smyčkový režim
• Kolona: SH-Wax, 30 m × 0,53 mm I.D., 1 μm
• Přepravní plyn: helium (5 mL/min)
• Program pece: 40 °C (5 min) – 10 °C/min – 190 °C (5 min)
• Teploty HS: pece 40 °C; linka vzorku 70 °C; transfer line 80 °C
• Headspace podmínky: tlak 150 kPa, zahřívání 45 min, různé časy tlakového zadržení, nabíjení a injekce
• Cílové analyty: ethyl acetát, n-propylalkohol, isobutylalkohol, isoamylacetát, n-butanol (IS), isoamylalkohol, ethylkaprát, ethylkaprylát, fenylethylacetát, fenylethylalkohol

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda vykázala dobré rozlišení všech deseti složek během jednoho analytického běhu. Retenční časy byly reprodukovatelné s RSD nižším než 1,5 %. Citlivost FID zajišťuje detekční limity v řádu jednotek µg/L pro klíčové aroma komponenty. Použití vnitřního standardu (n-butanol) umožnilo přesnou kvantifikaci i v přítomnosti složité pivní matice.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí následující výhody:

• Automatizace přípravy vzorku a minimalizace zásahu obsluhy
• Rychlá analýza (< 30 min celkem) a nízká náročnost na přípravu
• Vysoká reprodukovatelnost a citlivost pro monitorování aroma profilů
• Vhodné pro rutinní kontrolu kvality a optimalizaci receptur v pivovarech

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozšíření metody o simultánní GC–MS detekci by mohlo zlepšit specifitu stanovení méně běžných aroma složek. Integrace s online headspace samplingem a multikomponentní datovou analýzou umožní kontinuální monitoring výrobních procesů a rychlé vyhodnocení off-flavors. Dále je perspektivní využití tenkých polarních kolón s vyšším teplotním rozsahem pro širší spektrum těkavých látek.

Závěr

Popsaná headspace GC-FID metoda na kolóně SH-Wax prokázala vysokou spolehlivost a efektivitu při analýze klíčových aroma složek v pivu. Automatizace procesu a robustní separace umožňují rychlou kontrolu kvality a detailní charakterizaci aroma profilů pro průmyslovou i výzkumnou praxi.

Reference

• Application News G317 (JP, ENG), Shimadzu Corporation, First Edition: Sep. 2022, ERAS-1000-0332