Analysis of Volatile Organic Compounds in Different Beverages

Význam tématu

Volatile Organic Compounds (VOCs) patří mezi látky s potenciálně škodlivými účinky na zdraví a jsou přísně regulovány zejména ve vodním hospodářství. Analýza VOC v komerčně dostupných nápojích pomáhá odhalit jejich přítomnost v každodenní konzumaci a posoudit bezpečnost spotřebitelů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo stanovit obsah vybraných VOC v různých typech nealkoholických sodovek (běžné, dietní a zero kalorie) balených v plechu i plastu. Použit byl market basket přístup tří značek a tří variant u každé značky.

Použitá instrumentace

• Atomx Automated VOC Sample Prep System (Teledyne Tekmar) s in-vial purge funkcí
• Agilent 6890 GC spojený s 5973 MSD detektorem
• Kolona J&W DB-VRX (30 m × 0,25 mm, 1,40 μm) a helium jako nosné plyn

Použitá metodika

Pro koncentraci VOC byl adaptován postup USEPA Method 8260C určený pro půdní vzorky, při němž se vzorek nápoje (5 mL) umístí do 40 mL VOA vialu, přidá se 10 mL reagencie vody a inertní plyn propláchne analyty na sorpční pastu. Ta se následně zahřeje a desorbuje do GC/MS.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve všech testovaných vzorcích byly detekovány zejména acetone a ethyl acetate, doprovázené stopovými množstvími chloroformu, bromodichloromethanu, benzenu a styrenu. Celkové množství trihalomethanů (THM) bylo vždy pod limitem 80 ppb (chloroform pod 70 ppb). Benzenu a styrenu se naměřilo 1–2 ppb, což je výrazně pod limitem 5 ppb pro benzene a 100 ppb pro styrene. Rozdíly mezi plechovkami a lahvemi či mezi běžnými a dietními variantami byly marginální.

Přínosy a praktické využití metody

• In-vial purge minimalizuje vliv složitého složení (cukry, kyseliny, oxidace) a chrání systém před kontaminací
• Automatizace procesu skracuje dobu analýzy a snižuje nutnost údržby
• Metoda je univerzální pro různé matrice (nápoje, voda, půda) v jednom zařízení

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další typy nápojů (ovocné šťávy, energetické nápoje)
• Integrace selektivních sorbentů pro zvýšení citlivosti na vybrané sloučeniny
• Využití vysokorozlišovacího GC-MS nebo GC×GC-MS pro detailnější profilování stopových látek
• Automatizované monitorování kvality výrobních linií v reálném čase

Závěr

Metoda in-vial purge spojená s Atomx a GC/MS prokázala spolehlivou detekci a kvantifikaci VOC v různých typech sodovek. Detekovaná množství byla vždy pod příslušnými limity pro pitnou vodu. Díky modularitě a automatizaci představuje tento přístup efektivní řešení pro rutinní kontrolu kvality nápojů.

Reference

• Mary Ellen Fleming-Jones, Robert E. Smith Journal of Agricultural and Food Chemistry 2003, 51, 8120–8127
• USEPA Method 8260C Volatile Organic Compounds by Gas Chromatography/Mass Spectrometry Revision 3, August 2006
• USEPA Drinking Water Contaminants, EPA