New Approach to Food Smell Analysis Using Combination of GCMS™ and GC-SCD (2)
Aplikace | 2020 | ShimadzuInstrumentace
Analýza zápachových látek ve potravinách je klíčová pro udržení kvality, bezpečnosti a senzorických vlastností výrobků. Vůně vysoce koncentrovaných či stopových složek, zejména organických sloučenin síry, významně ovlivňuje senzorický profil potravin. Tradiční GCMS má vynikající kvalitu identifikace, ale často nedostačuje citlivost a selektivita pro detekci sírových těkavých sloučenin v nízkých koncentracích a při překrývajících se píkových profilech.
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit nový přístup k analýze aroma potravin kombinací klasické GCMS s fosforescenčním detektorem chemiluminiscence síry (GC-SCD). Tento přístup umožňuje komplexní kvalitativní identifikaci zapáchajících látek a současně vysoce selektivní a citlivou detekci sírových sloučenin, které by jinak zůstaly skryty.
Pro analýzu byl použit modelový vzorek: zbytková vůně v nádobě, ve které bylo skladováno kimchi. Postup přípravy vzorku:
Kombinací GC-SCD a GCMS bylo identifikováno celkem 36 sírových sloučenin, zahrnujících thioly, sulfidy, disulfidy, trisulfidy i cyklické dithiolany. Díky selektivnímu detektoru SCD bylo odhaleno 4 sloučeniny (diallyl sulfide, diallyl disulfide, (E)-1-allyl-2-(prop-1-en-1-yl)disulfane, 3-methyl-3H-1,2-dithiole), které zůstaly skryté v TIC GCMS kvůli překrývání s dalšími složkami. Chromatogramy SCD ukázaly jasné píky síry, což výrazně usnadnilo identifikaci i v případě koeluce.
Aplikace kombinace GC-SCD a GCMS přináší:
Další směřování výzkumu a aplikací může zahrnovat:
Kombinace GC-SCD a GCMS se ukázala jako účinný způsob pro komplexní analýzu sírových aroma složek v potrubních zbytcích. Vzorkování headspace SPME umožnilo jednoduchou a reprodukovatelnou přípravu vzorku a díky selektivnímu detektoru SCD byly identifikovány jak hlavní, tak stopové sírové sloučeniny, včetně těch, jež unikly klasické GCMS analýze.
GC, GC/MSD, SPME, GC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza zápachových látek ve potravinách je klíčová pro udržení kvality, bezpečnosti a senzorických vlastností výrobků. Vůně vysoce koncentrovaných či stopových složek, zejména organických sloučenin síry, významně ovlivňuje senzorický profil potravin. Tradiční GCMS má vynikající kvalitu identifikace, ale často nedostačuje citlivost a selektivita pro detekci sírových těkavých sloučenin v nízkých koncentracích a při překrývajících se píkových profilech.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout a ověřit nový přístup k analýze aroma potravin kombinací klasické GCMS s fosforescenčním detektorem chemiluminiscence síry (GC-SCD). Tento přístup umožňuje komplexní kvalitativní identifikaci zapáchajících látek a současně vysoce selektivní a citlivou detekci sírových sloučenin, které by jinak zůstaly skryty.
Použitá metodika a instrumentace
Pro analýzu byl použit modelový vzorek: zbytková vůně v nádobě, ve které bylo skladováno kimchi. Postup přípravy vzorku:
- Opláchnutí a nasekání nádoby na malé kousky.
- Umístění 1 g těchto částí do 20 mL lahvičky, uzavření víčkem.
- Ohřev na 80 °C po dobu 30 min pro uvolnění těkavých látek a jejich zachycení na SPME vlákně (DVB/CAR/PDMS).
- GC-SCD: Nexis GC-2030/SCD-2030, rozdělovací režim SPLIT 1:5, kolona InertCap 5MS/Sil (30 m × 0,32 mm, 0,50 µm), teplotní program 50 °C (5 min) → 10 °C/min → 250 °C (10 min), detektory H₂/N₂/O₂/O₃.
- GCMS: AOC-6000 autosampler + GCMS-QP2020 NX, inkubace 80 °C, SPME extrakce 30 min, desorpce 2 min při 250 °C, ionizace EI, měřicí režim Scan, zdroj 200 °C, rozhraní 250 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
Kombinací GC-SCD a GCMS bylo identifikováno celkem 36 sírových sloučenin, zahrnujících thioly, sulfidy, disulfidy, trisulfidy i cyklické dithiolany. Díky selektivnímu detektoru SCD bylo odhaleno 4 sloučeniny (diallyl sulfide, diallyl disulfide, (E)-1-allyl-2-(prop-1-en-1-yl)disulfane, 3-methyl-3H-1,2-dithiole), které zůstaly skryté v TIC GCMS kvůli překrývání s dalšími složkami. Chromatogramy SCD ukázaly jasné píky síry, což výrazně usnadnilo identifikaci i v případě koeluce.
Přínosy a praktické využití metody
Aplikace kombinace GC-SCD a GCMS přináší:
- Výrazné zvýšení citlivosti a selektivity pro sledování sírových těkavých látek.
- Možnost odhalit stopové složky přispívající k aroma potravin, jež tradiční GCMS sama nerozliší.
- Snadné zařazení do rutinního QA/QC v potravinářském průmyslu pro kontrolu kvality a detekci nežádoucích vůní.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování výzkumu a aplikací může zahrnovat:
- Integraci SCD s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií (HRMS) pro ještě detailnější strukturální analýzu.
- Automatizované zpracování dat a použití strojového učení k rychlé klasifikaci aroma profilů.
- Miniaturizaci a online monitorování těkavých složek v reálném čase během výrobních procesů.
- Rozšíření metody na další senzitivní analyty, jako jsou dusíkaté či organofosfátové sloučeniny.
Závěr
Kombinace GC-SCD a GCMS se ukázala jako účinný způsob pro komplexní analýzu sírových aroma složek v potrubních zbytcích. Vzorkování headspace SPME umožnilo jednoduchou a reprodukovatelnou přípravu vzorku a díky selektivnímu detektoru SCD byly identifikovány jak hlavní, tak stopové sírové sloučeniny, včetně těch, jež unikly klasické GCMS analýze.
Reference
- K. Kawamura, T. Ishii, Y. Takemori. Application No. M289: New Approach to Food Smell Analysis Using Combination of GCMS™ and GC-SCD. Shimadzu Corporation, First Edition Feb. 2020.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
New Approach to Food Smell Analysis Using Combination of GCMS™ and GC-SCD (1)
2020|Shimadzu|Aplikace
Application News No. Gas Chromatography New Approach to Food Smell Analysis Using Combination of GCMS™ and GC-SCD (1) M288 Gas chromatography mass spectrometry (GCMS), which has outstanding qualitative analysis capabilities, is used in smell analyses of food products, but because…
Klíčová slova
smell, smellkimchi, kimchibag, bagdisulfide, disulfidemonotrap, monotrapsplit, splitspl, splinjection, injectionallyl, allylscd, scdgas, gascarrier, carriermethyltioacetate, methyltioacetatepickles, picklesanalysis
Comparison of Sensitivity for Sulfur Compound Species by Nexis™ SCD-2030: Equimolar Sensitivity Measurement
2020|Shimadzu|Technické články
Application News No. Gas Chromatography Comparison of Sensitivity for Sulfur Compound Species by Nexis™ SCD-2030: Equimolar Sensitivity Measurement G330 Sulfur Compounds: Mixed Standards The Sulfur Chemiluminescence Detector (SCD) has the characteristic of linear response in proportion to the number…
Klíčová slova
equimolar, equimolarsulfide, sulfidefpd, fpdrms, rmssensitivity, sensitivityscd, scdmolar, molarcharacteristic, characteristicatoms, atomsdips, dipsdiisopropyl, diisopropylallyl, allylnumber, numbersulfur, sulfurdisulfide
GC-SCD Analysis of Fuels and Petrochemicals
2021|Shimadzu|Příručky
GC-SCD Analysis of Fuels and Petrochemicals Application Notebook GC-SCD Analysis of Fuels and Petrochemicals Application Notebook There is perhaps no technique more specific, selective, and sensitive for analysis of sulfur compounds than gas chromatography with sulfur chemiluminescence detection (GC-SCD). As…
Klíčová slova
sulfur, sulfurthiophene, thiophenesulfide, sulfidescd, scddisulfide, disulfidedbds, dbdsinsulating, insulatinggas, gasbenzene, benzenecompounds, compoundsmercaptan, mercaptanequimolar, equimolarsensitivity, sensitivityarea, areanews
Analysis of Sulfur Compound Species
2022|Shimadzu|Aplikace
ERAS-1000-0347 GC SCD AOC SH Series SH-1 Analysis of Sulfur Compound Species 347 Keywords: sulfur compounds, relative molar sensitivity 1. Thiophene 2. S-methyl thioacetate 3. Diisopropyl sulfide 4. Dimethyl trisulfide 5. Diallyl disulfide 6. Propylene sulfide 7. Dibutyl disulfide 8.…
Klíčová slova
aoc, aocunit, unitinjection, injectionscd, scdgas, gascarrier, carriersulfur, sulfurpurge, purgemain, mainspecies, speciessplit, splitseries, seriesratio, ratiocompound, compoundcontrol