APPLICATION OF SOME MODERN SAMPLE PREPARATION PROCEDURES FOR QUANTITATIVE DETERMINATION OF VICINAL DIKETONES IN BEER
Vědecké články | 2009 | Kvasný průmyslInstrumentace
Obsah vicinálních diketonů v pivu, zejména diacetylu a 2,3-pentandionu, má přímý vliv na jeho senzorické vlastnosti. Při překročení prahových hodnot (0,05–0,10 mg/l pro diacetyl a přibližně 1,0 mg/l pro pentandion) vzniká nežádoucí máselné či medové aroma. Spolehlivé, rychlé a selektivní stanovení těchto látek je klíčové pro kontrolu kvality piva v pivovarské praxi.
Hlavním cílem bylo vyvinout a optimalizovat moderní postup sorpční extrakce na míchací tyčince (SBSE) pro kvantitativní určení diacetylu a pentandionu v pivu a porovnat jej s konvenční mikroextrakcí na pevné fázi (SPME). Analýza se prováděla plynovou chromatografií s detekcí elektronového záchytu (ECD).
SBSE: 10 ml vzorku piva obohaceného 2,3-hexandionem (40 µg/l) ve 20 ml vialce, přídavek 2 g NaCl, extrakce Twisterem (800 rpm, 20 min, RT), zpětná extrakce do 200 µl hexanu (800 rpm, 20 min). Injekce 2 µl eluátu GC–ECD.
SPME: Headspace ze 3 ml vzorku s 1,5 g NaCl a 2,3-hexandionem (40 µg/l), extrakce 30 min (RT), termální desorpce vlákna 5 min (250 °C).
SBSE je jednoduchá, nízkonákladová alternativa k SPME, vhodná pro stanovení diketonů v mg/l úrovni bez potřeby drahého termálního desorbéru. Umožňuje selektivní přípravu vzorku s minimem meziproduktů a vysokou sorpční kapacitou.
Očekává se rozšíření SBSE do online a automatizovaných systémů pro monitoring procesu kvašení. Další směřování zahrnuje vývoj multifunkčních sorpčních fází a kombinaci SBSE s hmotnostní detekcí pro zvýšení selektivity a citlivosti.
Optimalizovaná SBSE metoda poskytuje robustní, přímou a hospodárnou přípravu vzorku pro detekci vicinálních diketonů v pivu. Přestože u diacetylu dosahuje horší opakovatelnosti než SPME, pro koncentrace nad 0,10 mg/l je plně použitelná. V pivovarském provozu může sloužit pro rychlou kontrolu kvality aroma piva.
1. Baltussen E. et al.: J. Microcolumn Sep. 11, 1999, 737–747.
2. Čulík J. et al.: Kvasny Prum. 47, 2001, 316–321.
3. Horák T. et al.: Kvasny Prum. 54, 2008, 102–107.
4. Sandra P., Hoffmann A.: Gerstel AppNotes 2000–2001.
GC, SPME
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Obsah vicinálních diketonů v pivu, zejména diacetylu a 2,3-pentandionu, má přímý vliv na jeho senzorické vlastnosti. Při překročení prahových hodnot (0,05–0,10 mg/l pro diacetyl a přibližně 1,0 mg/l pro pentandion) vzniká nežádoucí máselné či medové aroma. Spolehlivé, rychlé a selektivní stanovení těchto látek je klíčové pro kontrolu kvality piva v pivovarské praxi.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo vyvinout a optimalizovat moderní postup sorpční extrakce na míchací tyčince (SBSE) pro kvantitativní určení diacetylu a pentandionu v pivu a porovnat jej s konvenční mikroextrakcí na pevné fázi (SPME). Analýza se prováděla plynovou chromatografií s detekcí elektronového záchytu (ECD).
Použitá instrumentace
- Plynové chromatografy Chrompack CP 9001 a Carlo Erba HRGC 5300 Mega series
- Autosampler Labio ASG 40
- DB 624 kapilární kolona (60 m × 0,32 mm, film 1,8 µm)
- Detektor elektronového záchytu a plamenoionizační detektor
- SBSE tyčinky Gerstel Twister (10 mm, PDMS 0,5 mm)
- SPME vlákno Carbowax/divinylbenzen 65 µm (Supelco)
Metodika
SBSE: 10 ml vzorku piva obohaceného 2,3-hexandionem (40 µg/l) ve 20 ml vialce, přídavek 2 g NaCl, extrakce Twisterem (800 rpm, 20 min, RT), zpětná extrakce do 200 µl hexanu (800 rpm, 20 min). Injekce 2 µl eluátu GC–ECD.
SPME: Headspace ze 3 ml vzorku s 1,5 g NaCl a 2,3-hexandionem (40 µg/l), extrakce 30 min (RT), termální desorpce vlákna 5 min (250 °C).
Hlavní výsledky a diskuse
- Detektor ECD vykázal optimální citlivost při 180 °C.
- Salting-out efekt saturuje při 2 g NaCl, signál diacetylu až 3,5× a pentandionu až 7,7× vyšší než bez soli.
- Vyvážená extrakce i zpětná extrakce proběhne za 20 min.
- Lineární/regresní kalibrace: korelační koeficienty > 0,996 (SBSE), > 0,993 (SPME).
- Opakovatelnost SBSE pro diacetyl: RSD 20 %, pro pentandion: RSD 5,6 %; SPME 6,6 % a 5,6 %.
Přínosy a praktické využití metody
SBSE je jednoduchá, nízkonákladová alternativa k SPME, vhodná pro stanovení diketonů v mg/l úrovni bez potřeby drahého termálního desorbéru. Umožňuje selektivní přípravu vzorku s minimem meziproduktů a vysokou sorpční kapacitou.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření SBSE do online a automatizovaných systémů pro monitoring procesu kvašení. Další směřování zahrnuje vývoj multifunkčních sorpčních fází a kombinaci SBSE s hmotnostní detekcí pro zvýšení selektivity a citlivosti.
Závěr
Optimalizovaná SBSE metoda poskytuje robustní, přímou a hospodárnou přípravu vzorku pro detekci vicinálních diketonů v pivu. Přestože u diacetylu dosahuje horší opakovatelnosti než SPME, pro koncentrace nad 0,10 mg/l je plně použitelná. V pivovarském provozu může sloužit pro rychlou kontrolu kvality aroma piva.
Reference
1. Baltussen E. et al.: J. Microcolumn Sep. 11, 1999, 737–747.
2. Čulík J. et al.: Kvasny Prum. 47, 2001, 316–321.
3. Horák T. et al.: Kvasny Prum. 54, 2008, 102–107.
4. Sandra P., Hoffmann A.: Gerstel AppNotes 2000–2001.
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 I. – Literature Review
2010||Vědecké články
358 K VA S N Y P RU M . roč. 56 / 2010 – číslo 9 Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické analýzy při analýze nápojů … Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické…
Klíčová slova
pivo, pivobeer, beerdetektor, detektorvzorek, vzorekanalyty, analytydms, dmsvíno, vínoextrakce, extrakceecd, ecdliteratura, literaturafid, fidmicroextraction, microextractionaplikace, aplikacevzorků, vzorkůtěkavé
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, moderníchpro, prostir, stirvyužití, využitípřípravy, přípravytyčince, tyčincemíchací, míchacímožnosti, možnostisbse, sbseanalýze, analýzebar, barpři
418 K VA S N Y P RU M . roč. 56 / 2010 – číslo 11–12 Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické analýzy při analýze … Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické analýzy…
Klíčová slova
kyselina, kyselinasbse, sbsespme, spmeacid, acidfatty, fattyacids, acidsmastných, mastnýchmožnosti, možnostiplynově, plynověkyselin, kyselinpřípravy, přípravymoderních, moderníchchain, chainkřivka, křivkavyužití
DETERMINATION OF THE FATTY ACIDS IN BEER BY SPME
2005|Thermo Fisher Scientific|Vědecké články
374 KVASNÝ PRŮMYSL roč. 51 / 2005 – číslo 11–12 STANOVENÍ MASTNÝCH KYSELIN V PIVU TECHNIKOU SPME DETERMINATION OF THE FATTY ACIDS IN BEER BY SPME TOMÁŠ HORÁK, JIŘÍ ČULÍK, MARIE JURKOVÁ, PAVEL ČEJKA, VLADIMÍR KELLNER, Výzkumný ústav pivovarský a…
Klíčová slova
fatty, fattymastných, mastnýchkyselin, kyselinacids, acidsvolných, volnýchfree, freekyseliny, kyselinykvasný, kvasnýbeer, beerprůmysl, průmyslspme, spmeodezva, odezvacelková, celkovámastné, mastnéstandardu