Diacetyl Analysis, Using SIFT-MS

Význam tématu

Diacetyl je volná organická sloučenina zodpovědná za máslovou chuť v potravinách a její expozice může vyvolat závažné respirační onemocnění u pracovníků. Je proto nezbytné monitorovat koncentrace diacetylu v pracovním prostředí v reálném čase.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit schopnost přístroje Syft Technologies Voice200 SIFT-MS kvantifikovat diacetyl v rozmezí 2 ppb až 20 ppm a zároveň posoudit vliv izobarických interferentů, konkrétně hexanu a 3-pentanonu, na přesnost měření.

Použitá instrumentace

• Voice200 SIFT-MS (Syft Technologies)
• Tedlar plynové vaky (1 l) pro sběr vzorku
• Vysoce čistý dusík jako matrice vzorků

Použitá metodika

Vzorky byly připraveny naplněním vaků dusíkem a inokulováním různých koncentrací diacetylu vytvořením sériových ředění od 2 ppb do 20 ppm. Ke každé sadě ředění byl přidán hexan na úrovni ~0,5 ppm a poté 3-pentanon na úrovni ~1,5 ppm. Vzorky se pak přímo analyzovaly přístrojem SIFT-MS bez dodatečných kalibrací.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukázaly vynikající lineární odezvu přístroje na diacetyl v celém rozmezí koncentrací. Přítomnost hexanu a 3-pentanonu neovlivnila výsledky statisticky významně, což dokládá robustnost metody vůči izobarickým interferencím. Naměřené hodnoty korelovaly téměř dokonale s připravenými koncentracemi.

Přínosy a praktické využití metody

• Okamžité výsledky bez potřeby složitých kalibrací
• Široký rozsah detekce od ppb až po ppm
• Odolnost vůči izobarickým rušivým sloučeninám
• Aplikace v monitoringu pracovní expozice a v průmyslové kvalitě vzduchu

Budoucí trendy a možnosti využití

Lze očekávat miniaturizaci a integraci SIFT-MS do mobilních měřících systémů, rozšíření databáze analyzovatelných sloučenin a nasazení v síťových on-line monitorovacích aplikacích. Pokročilé datové analýzy a strojové učení mohou dále zvýšit predikční schopnosti metod.

Závěr

Přístroj Voice200 SIFT-MS prokázal spolehlivou a citlivou kvantifikaci diacetylu v širokém rozsahu koncentrací a v přítomnosti potenciálních interferentů. Metoda nachází využití při ochraně zdraví pracovníků a kontrole kvality pracovního prostředí.

Reference

• Belitz H-D, Grosch W, Schieberle P Food Chemistry 3. vydání, Springer 2004, s. 546-547
• Kanwal R a kol. Evaluation of Flavorings-Related Lung Disease risk at Six Microwave Popcorn Plants J. Occup. Environ. Med. 2006, 48, 149-157
• Spanel P, Ji YF, Smith D SIFT studies of reactions of H3O+, NO+ and O2+ with a series of aldehydes and ketones Int. J. Mass Spectrom. Ion Processes 1997, 165/166, 25-37