Using Three Types of Twister Phases for Stir Bar Sorptive Extraction of Whisky, Wine and Fruit Juice

Význam tématu

Stir bar sorptive extraction (SBSE) umožňuje efektivní koncentrování a izolaci těkavých a polotěkavých organických sloučenin z nápojových matric jako whisky, víno či ovocné šťávy. Díky výrazně většímu objemu sorpční fáze oproti SPME nabízí SBSE vyšší extrakční kapacitu a lepší citlivost. Výsledky analýz slouží k charakterizaci aromatických profilů a zajištění kvality v potravinářském a nápojovém průmyslu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie je porovnat tři typy Twister fází (EG-Silicone, polyakrylát PA, polydimethylsiloxan PDMS) pro SBSE analýzu whisky, bílého vína (sauvignon blanc) a multivitaminové šťávy. Studie hodnotí účinnost extrakce polarických i nepolarických sloučenin, profilování aromatických látek a pH stabilitu nové EG-Silicone fáze.

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci byl použit GERSTEL Twister v objemu 24 µL (EG-Silicone, PA, PDMS). Vzorky (5–10 mL) byly extrahovány 60 min při pokojové teplotě a 1000 rpm. Po extrakci se Twistery sušily solvent ventem v TDU (30–40 °C), následovalo rampování na 220 °C (EG-Silicone, PA) resp. 270 °C (PDMS).
GC/MS analýza proběhla na uspořádání: GERSTEL TDU, MultiPurpose Sampler, CIS 4 (PTV), Agilent 6890N GC s 5975B MSD. Použity byly kolony:

• Polar ZB-FFAP (15 m × 0,25 mm; 0,25 µm)
• Non-polar ZB-5 (30 m × 0,25 mm; 0,25 µm)

Hlavní výsledky a diskuse

• EG-Silicone Twister extrahoval nejširší spektrum sloučenin včetně fenolů, polárních aromat, esterů a alkoholů s nejvyššími peaky až o řád vyšší než PA a PDMS.
• Whisky: EG-Silicone poskytl bohatší chromatogram do 13 min s většími peaky fenolu, o-/p-cresolu a fenethylalkoholu; non-polar estery PDMS extrahoval podobně efektivně.
• Multivitaminová šťáva: EG-Silicone detekoval 39 látek, včetně furfuralu a HMF, které PDMS neextrahoval.
• Bílé víno: EG-Silicone byl stabilní při pH 3,6–5,1; profilování odhalilo 30 sloučenin oproti 14 u PDMS, zejména polarizační kyseliny a alkoholy.
• V čisté vodě je rozsah pH pro EG-Silicone 3,5–10,0, mimo tuto oblast roste pozadí a klesá účinnost.

Přínosy a praktické využití metody

Použití EG-Silicone Twisteru umožňuje komplexní aroma profiling nápojů bez složitého salting-out. Metoda je vhodná pro výzkum kvality, autentizaci a rutinní QA/QC v potravinářském průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Vývoj nových sorpčních fází pro širší spektrum extragovatelných látek.
• Integrace SBSE-TD-GC/MS s vysokorozlišovacími detektory pro přesnější identifikaci stopových látek.
• Automatizace a standardizace workflow pro rutinní laboratorní analýzy a environmentální aplikace.

Závěr

EG-Silicone Twister kombinuje polaritu a nepolární bázi pro efektivní extrakci širokého spektra sloučenin z whisky, vína i ovocných šťáv. Klíčovým parametrem je pH stabilita pro zachování životnosti fáze. SBSE s EG-Silicone je univerzální nástroj pro aroma profiling a kvalitu nápojů.

Reference

1. David F., Tienpont B., Sandra P. Stir-bar sorptive extraction of trace organic compounds from aqueous matrices. LCGC North America. 21:21–27 (2003)
2. Lord H., Pawliszyn J. J. Chromatogr. A. 885:153–162 (2000)
3. de F. Alpendurada M. J. Chromatogr. A. 889:3–12 (2000)
4. Beltran J., Lopez F.J., Hernandez F. J. Chromatogr. A. 885:389–398 (2000)
5. Kawaguchi M., Ito R., Saito K., Nakazawa H. J. Pharm. Biomed. Anal. 40:500–507 (2006)
6. David F., Sandra P. J. Chromatogr. A. 1152:54–60 (2007)
7. Ochiai N., Sasamoto K., Kanda H., Pfannkoch E. J. Chromatogr. A. 1200:72–79 (2008)
8. Ochiai N., Sasamoto K., Kanda H., Nakamura S. J. Chromatogr. A. 1130:83–90 (2006)