Possibilities of Utilization of Modern Sample Preparation Methods for Gas Chromatographic Analyses in Beverage and Namely Brewing Analytics. Part III. – Solid-Phase Microextraction and Stir Bar Sorptive Extraction in Fatty Acids Analysis in Beer
Vědecké články | 2010 | Kvasný průmyslInstrumentace
Volné mastné kyseliny významně ovlivňují senzorické vlastnosti piva, vitalitu kvasinek a stabilitu pěny. Krátké a středně dlouhé mastné kyseliny mohou způsobit nežádoucí žluklé aroma, zatímco oxidací dlouhých mastných kyselin vznikají příchutě stařiny. Rychlá a spolehlivá analýza těchto složek je proto klíčová pro kontrolu kvality piva.
Cílem práce bylo porovnat a optimalizovat moderní mikroextrakční postupy SPME v headspace režimu a SBSE s následnou reextrakcí v organickém rozpouštědle pro stanovení volných mastných kyselin v pivu. Studie hodnotí linearitu, výtěžnost i opakovatelnost obou technik.
SPME: Vlákno bylo vystaveno headspace nad 4 ml ochuceného piva se vnitřními standardy a 1 g síranu amonného po dobu 30 min, následovala termální desorpce při 250 °C.
SBSE: Twister míchán v 10 ml vzorku se standardy 60 min při 1000 rpm. Extraktace byla dokončena zpětnou extrakcí do dichlormethan/hexan (50:50) po dobu 40 min. Pro C14–C18 kyseliny následovala methylace BF3 v methanolu (20 min, 95 °C) a extrakce methylesterů do hexanu.
Obě metody prokázaly vysokou linearitu (R² > 0,995). SPME dosáhla výtěžnosti 95–110 % a RSD pod 5 % pro C6–C12. SBSE u středně dlouhých kyselin vykázala nižší výtěžnost (57–89 %) vzhledem k nižšímu log Ko/w, zatímco pro dlouhé kyseliny byla výtěžnost 94–110 % s RSD do 16 %. Časová náročnost SPME činí 35 min, SBSE 160 min.
SPME umožňuje rychlé, bezrozpouštědlové stanovení C6–C12 v kontrolních laboratořích. SBSE je robustní a vhodná pro komplexní analýzu včetně C14–C18, i když s vyšší časovou náročností a spotřebou rozpouštědel.
Vývoj nových povlaků SPME a SBSE pro širší polaritní spektrum, on-fiber derivatizace, plná automatizace, integrace s hmotnostní spektrometrií a minimalizace spotřeby rozpouštědel přispějí k dalšímu zefektivnění analýz.
SPME a SBSE jsou účinné postupy pro analýzu mastných kyselin v pivu. SPME je preferována pro rychlé stanovení C6–C12, SBSE umožňuje navíc spolehlivou analýzu dlouhých mastných kyselin C14–C18. Výběr metody závisí na požadovaném rozsahu a časových i provozních nárocích.
GC, SPME, Termální desorpce
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceGERSTEL
Souhrn
Význam tématu
Volné mastné kyseliny významně ovlivňují senzorické vlastnosti piva, vitalitu kvasinek a stabilitu pěny. Krátké a středně dlouhé mastné kyseliny mohou způsobit nežádoucí žluklé aroma, zatímco oxidací dlouhých mastných kyselin vznikají příchutě stařiny. Rychlá a spolehlivá analýza těchto složek je proto klíčová pro kontrolu kvality piva.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo porovnat a optimalizovat moderní mikroextrakční postupy SPME v headspace režimu a SBSE s následnou reextrakcí v organickém rozpouštědle pro stanovení volných mastných kyselin v pivu. Studie hodnotí linearitu, výtěžnost i opakovatelnost obou technik.
Použitá instrumentace
- Plynový chromatograf Chrompack CP 9001 se split/splitless injektorem a plamenoionizačním detektorem
- Kapilární kolona ZB-Wax (30 m × 0,32 mm, film 0,25 μm)
- SPME manuální držák a vlákno Carbowax-DVB 65 μm (Supelco)
- SBSE míchací tyčinka Twister (PDMS 0,5 mm, Gerstel)
- Ultrapure voda, ethanol, síran amonný, BF3 v methanolu, plyny He, H₂ a syntetický vzduch
Použitá metodika
SPME: Vlákno bylo vystaveno headspace nad 4 ml ochuceného piva se vnitřními standardy a 1 g síranu amonného po dobu 30 min, následovala termální desorpce při 250 °C.
SBSE: Twister míchán v 10 ml vzorku se standardy 60 min při 1000 rpm. Extraktace byla dokončena zpětnou extrakcí do dichlormethan/hexan (50:50) po dobu 40 min. Pro C14–C18 kyseliny následovala methylace BF3 v methanolu (20 min, 95 °C) a extrakce methylesterů do hexanu.
Hlavní výsledky a diskuse
Obě metody prokázaly vysokou linearitu (R² > 0,995). SPME dosáhla výtěžnosti 95–110 % a RSD pod 5 % pro C6–C12. SBSE u středně dlouhých kyselin vykázala nižší výtěžnost (57–89 %) vzhledem k nižšímu log Ko/w, zatímco pro dlouhé kyseliny byla výtěžnost 94–110 % s RSD do 16 %. Časová náročnost SPME činí 35 min, SBSE 160 min.
Přínosy a praktické využití metody
SPME umožňuje rychlé, bezrozpouštědlové stanovení C6–C12 v kontrolních laboratořích. SBSE je robustní a vhodná pro komplexní analýzu včetně C14–C18, i když s vyšší časovou náročností a spotřebou rozpouštědel.
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj nových povlaků SPME a SBSE pro širší polaritní spektrum, on-fiber derivatizace, plná automatizace, integrace s hmotnostní spektrometrií a minimalizace spotřeby rozpouštědel přispějí k dalšímu zefektivnění analýz.
Závěr
SPME a SBSE jsou účinné postupy pro analýzu mastných kyselin v pivu. SPME je preferována pro rychlé stanovení C6–C12, SBSE umožňuje navíc spolehlivou analýzu dlouhých mastných kyselin C14–C18. Výběr metody závisí na požadovaném rozsahu a časových i provozních nárocích.
Reference
- Chen E.-C.-H.: Utilization of wort fatty acids by yeast during fermentation. J. Am. Soc. Brew. Chem. 38, 1980, 148–153.
- Clapperton J.F.: Caprylic flavour as a feature of beer flavour. J. Inst. Brew. 84, 1978, 90–92.
- Dominguez X.A., Canales A.M.: Oxidation of beer. Brewers Digest 49, 1974, 40–47.
- Horák T. et al.: Stanovení mastných kyselin v pivu technikou SPME. Kvasny Prum. 51, 2005, 374–377.
- Horák T. et al.: Determination of free medium-chain fatty acids in beer by stir bar sorptive extraction. J. Chromatogr. A 1196–1197, 2008, 96–99.
- Horák T. et al.: Analysis of free fatty acids in beer: Comparison of SPE, SPME and SBSE. J. Agric. Food Chem. 57, 2009, 11081–11085.
- Baltussen E. et al.: Stir bar sorptive extraction (SBSE): Theory and principles. J. Microcolumn Sep. 11, 1999, 737–747.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Possibilities of Utilization of Modern Sample Preparation Methods for Gas Chromatographic Analysis of Beverages and especially Beer. Part II. – Stir Bar Sorptive Extraction
2010|GERSTEL|Vědecké články
KP10_390_395 10/18/10 12:52 PM Stránka 390 390 K VA S N Y P RU M . roč. 56 / 2010 – číslo 10 Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické analýzy při analýze … Možnosti využití moderních metod…
Klíčová slova
sorptive, sorptivepdms, pdmsplynově, plynověmoderních, moderníchstir, stirpro, provyužití, využitítyčince, tyčincepřípravy, přípravymíchací, míchacísbse, sbsemožnosti, možnostianalýze, analýzepři, přibar
Determination of Fatty Acids in Beer by Fast Routine Analyse
2013||Vědecké články
58 Kvasny prum. 59 / 2013 (3) Stanovení mastných kyselin v pivu rychlou, rutinní metodou Stanovení mastných kyselin v pivu rychlou, rutinní metodou Determination of Fatty Acids in Beer by Fast Routine Analyse Tomáš HORÁK, Jiří ČULÍK, Marie JURKOVÁ, Pavel…
Klíčová slova
kyselina, kyselinafatty, fattyacid, acidacids, acidsmastných, mastnýchkyselin, kyselinchain, chainbeer, beervnitřní, vnitřnípivu, pivustanovení, stanoveníisomáselná, isomáselnársd, rsdstandard, standardmyristová
FASTER GAS CHROMATOGRAPHY AND ITS UTILIZATION IN BREWING. PART 3. – THE DETERMINATION OF SOME LOW VOLATILE BEER FLAVOURS
2009||Vědecké články
304 KVASNÝ PRŮMYSL roč. 55 / 2009 – číslo 11–12 RYCHLEJŠÍ PLYNOVÁ CHROMATOGRAFIE A JEJÍ VYUŽITÍ V PIVOVARSTVÍ. ČÁST 3. – STANOVENÍ VYBRANÝCH SEMIVOLATILNÍCH SENZORICKY AKTIVNÍCH LÁTEK V PIVU FASTER GAS CHROMATOGRAPHY AND ITS UTILIZATION IN BREWING. PART 3. –…
Klíčová slova
kyselina, kyselinafatty, fattykvasný, kvasnýacid, acidprůmysl, průmyslacids, acidsmastných, mastnýchprůtoková, průtokovákyselin, kyselinkonvenční, konvenčnístanovení, stanovenínosného, nosnéhopivu, pivuvnitřní, vnitřníplynu
APPLICATION OF SOME MODERN SAMPLE PREPARATION PROCEDURES FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF VICINAL DIKETONES IN BEER
2009|Thermo Fisher Scientific|Vědecké články
66 KVASNÝ PRŮMYSL roč. 55 / 2009 – číslo 3 VYUŽITÍ NĚKTERÝCH MODERNÍCH EXTRAKČNÍCH POSTUPŮ PRO KVANTITATIVNÍ STANOVENÍ VICINÁLNÍCH DIKETONŮ V PIVU APPLICATION OF SOME MODERN SAMPLE PREPARATION PROCEDURES FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF VICINAL DIKETONES IN BEER TOMÁŠ HORÁK, JIŘÍ…
Klíčová slova
diketones, diketonesvicinal, vicinaldiketonů, diketonůvicinálních, vicinálníchdiacetyl, diacetylsbse, sbsekvasný, kvasnýprůmysl, průmyslspme, spmestir, stiropakovatelnost, opakovatelnostbar, barcelková, celkovápolydimethylsiloxanové, polydimethylsiloxanovétyčince