Determination of Sterols in Olive Oil using Supported Liquid Extraction (SLE), Solid Phase Extraction (SPE) and GC-FID

Význam tématu

Extra virgin olivový olej je ceněn pro výživové a zdravotní vlastnosti, zároveň je však velmi přetěžován podvody, zejména ředěním levnějšími rostlinnými oleji. Profil sterolů představuje spolehlivý biomarker autenticity oleje a pomáhá odhalit adulteraci. Standardní metoda IOC využívá saponifikaci, kapalnou extrakci a TLC, což je časově náročné a spotřebovává velké objemy rozpouštědel. Zefektivnění této analýzy zkracuje čas, snižuje spotřebu rozpouštědel a zvyšuje kapacitu laboratoře.

Cíle a přehled studie / článku

Předložená studie si klade za cíl demonstrovat vylepšenou metodu stanovení sterolů, erytrodolu a uvaolu v olivovém oleji, která nahrazuje kapalnou extrakci podporovanou extrakcí na sorpční vrstvě (SLE) a tenkovrstevnou chromatografii (TLC) kombinací SLE na Strata DE a SPE na Strata Si-1 následovanou analýzou GC-FID na kolóně Zebron ZB-5PLUS. Metoda byla testována na standardním EVOO a na modelu adulterovaného vzorku EVOO/canola 50:50.

Použitá metodika a instrumentace

• Saponifikace: 200 mg vzorku + 40 µL 1 mg/mL cholestanolu, 2 M KOH v 95 % etanolu, zahřívání 2×25 min při 80 °C, ředění vodou.
• SLE: Strata DE SLE (60 cc, 20 mL), nakládání ~17 mL vodného roztoku, čekání 15 min, extrakce 3×15 mL diethyl ether, sušení na N₂.
• SPE: Strata Si-1 (1 g/6 mL), kondicionace 2×6 mL hexanem a 1 mL ethanolic KOH, naložení extraktu + proplach 2×1 mL hexanem, praní hexan/ether (98:2), eluace hexan/ether (60:40), sušení a sušení v peci 100 °C.
• Derivativizace: 250 µL pyridin/BSTFA (3:1) při 80 °C po dobu 30 min.
• GC-FID: kolona Zebron ZB-5PLUS (30 m×0,25 mm×0,25 µm), injekce split 5:1 při 280 °C, izotermní režim 260 °C (70 min), detektor FID při 300 °C, helium 0,9 mL/min.

• Instrumentace: Strata DE SLE cartridge, Strata Si-1 SPE tuby, sušicí trubice s Na₂SO₄, GC-FID Agilent s kolónou Zebron ZB-5PLUS, výparník N₂.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila plnou separaci devíti sterolových standardů s dobou analýzy 70 min. Chromatogramy EVOO vykazovaly ostré, dobře rozlišené píky, zatímco vzorek adulterovaný 50 % canolou prokázal zvýšené píky brassicasterolu a campesterolu. Recoverie v obohacených vzorcích EVOO dosáhly 75 % až 134 % (campesterol 75 %, erytrodiol 134 %, uvaol 118 %), srovnatelně s metodou IOC. EVOO splnilo všech osm IOC kritérií (např. ≥ 93 % apparent β-sitosterolu, ≤ 4 % campesterolu), adulterát selhal ve čtyřech (apparent β-sitosterol, brassicasterol, campesterol, Δ-7-stigmastenol).

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká propustnost: paralelní zpracování až 16 vzorků, dokončení analýzy za dva dny.
• Snížená spotřeba rozpouštědel a minimalizace skleněných separačních pomůcek; žádné emulze.
• Jednoduchá manipulace a čištění díky cartridge formátu SLE/SPE.
• Spolehlivé odlišení EVOO od adulterovaného oleje na základě sterolového profilu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zkrácení doby analýzy gradientními programy nebo kapilárními kolónami s tenčími vrstvami.
• Automatizace kroků SLE/SPE a on-line integrace s GC-FID nebo GC-MS pro vyšší propustnost.
• Nasazení UHPLC-MS nebo dvourozměrné GC pro komplexnější profilaci a detekci stopových adulterantů.
• Využití chemometrie pro stanovení geografického původu a odrůdové charakteristiky.

Závěr

Popisovaná metoda SLE na Strata DE následovaná SPE na Strata Si-1 a analýzou GC-FID na kolóně Zebron ZB-5PLUS poskytuje rychlý, přesný a efektivní postup pro stanovení sterolů, erytrodolu a uvaolu v olivovém oleji. Metoda je vysoce propustná, šetří čas i rozpouštědla, splňuje normy IOC a umožňuje spolehlivou detekci adulterace.

Reference

• Frankel E.N. et al. Evaluation of Extra Virgin Olive Oil Sold in California; UC Davis Olive Center, 2011.
• International Olive Council. Determination of Sterols and Triterpene Dialcohols by GC; COI/T.20/Doc.30/Rev.1, 2013.
• Tena N. et al. In-Depth Assessment of Analytical Methods for Olive Oil Purity. J. Agric. Food Chem., 2015.
• Azadmard-Damirchi S., Dutta P.C. Novel Solid-Phase Extraction Method. J. Chromatogr. A, 2006.
• Mathison B., Holstege D.A. Rapid Method to Determine Sterol, Erythrodiol, and Uvaol. J. Agric. Food Chem., 2013.