Application Book Volume 3 - Food & Beverage

Význam tématu

Analytická chemie potravin a nápojů je klíčová pro zajištění bezpečnosti, kvality a souladu produktů s legislativními požadavky. Moderní metody umožňují detekci širokého spektra kontaminantů (pesticidů, mykotoxinů, zbytku rozpouštědel, bisfenolu A), těžkých kovů, alergenů i parametrů kvality (pH, CO₂, TOC, sulfity, obsah cukrů či organických kyselin). Cílená aplikace různých hyphenovaných technik (GC-MS, LC-MS, AAS, ICP-MS, IC, FTIR, UV-VIS, TOC analyzátor) poskytuje vysokou citlivost a selektivitu při minimální přípravě vzorku.

Cíle a přehled studie / článku

Publikace „Food & Beverage Application Book Vol. 3“ představuje ucelený přehled aplikací Shimadzu instrumentace v oblasti potravin a nápojů. Obsahuje příklady metody výzkumu a praktického nasazení pro různé třídy látek:

• NDMA v sladu pro výrobu piva a whisky
• Mykotoxin patulin v ovocných šťávách
• Pesticidy (fenoxy, organochlor, organofosfáty) v zemědělských plodinách
• Kanabinoidy v konopném pivu
• Barviva (Sudan, Para Red, Butter Yellow) ve směsích koření
• Bisfenol A v plastových obalech
• Těžké kovy (As, Pb, Cd, Cu, Ni, Hg, Pt, Pd, Rh) ve vodě, potravinách a půdách
• Vůně a příchutě (terpeny, ftaláty, aromatické sloučeniny) v potravinách
• Přiřazení parametrů kvality (CO₂ v pivu, TOC v pitné vodě, sulfity ve víně, obsah cukrů a kyselin, CO₂ v pivu, TNb v řepě, hydroxyprolin v mase)

Použitá metodika a instrumentace

Široké spektrum hyphenovaných a spektroskopických technik:

• GC-MS/ECD/FID/ECD (GCMS-QP2010/GC-2010, GC-2014, GC-17A, Fast GC s úzkými kapilárami)
• LC-MS (LCMS-2010, LCMS-2010A, APCI/ESI, SIM režim), HPLC-RI
• AAS (AA-6300, AA-6800, GFA-EX7i grafitová pec, D2 a SR zpětná kompenzace)
• ICP (ICPE-9000, CCD detektor)
• Ion‐chromatografie (Suppresor IC se specifickými kolonkami a mobilními fázemi)
• UV-VIS (UV-1700, měření dusitanů, cukrů, fenolových sloučenin, sójové, fytosteroly)
• FTIR (IRPrestige-21, ATR, transmisní i reflexní módy) pro rychlou identifikaci kaučuků, olejů, cukrů a kyselin
• TOC (TOC-VCPH, TOC-VCXN, NPOC a TNb s chemiluminiscenční detekcí TNM-1)
• Vzorkování (HS-SPME, HT200H, ASI-V, ASC-6100 autosampler, ASK auto­dilution, ISP modul)

Hlavní výsledky a diskuse

Příklady ukazují vysokou citlivost a selektivitu metod: detekční limity v rozsahu fg–ppb. Fast GC zpřístupňuje analýzu mastných kyselin i chlorovaných pesticidů v minutách. LC-MS potvrdil detekci fenoxy herbicidů a mykotoxinů pod jednotky ppb. GC-ECD a MS-Full Scan je možné využít pro simultánní stanovení (tzv. multi-residue) více pesticidů, barviv i kanabinoidů. AAS a ICP-MS poskytují částicovou analýzu (těžké kovy) s nízkými detekčními limity. FTIR a TOC přináší rychlou kvantifikaci parametrických vlastností (sulfity, cukry, kyseliny, CO₂, TOC, TNb) v průmyslové praxi bez složité přípravy vzorku. Standardizační kroky (6–15bodové kalibrace, interní standardy, matrix‐matched, doplňková měření) zajišťují vysokou reprodukovatelnost (RSD < 5 %).

Přínosy a praktické využití metody

Integrace moderních analytických technik umožňuje:

• Komplexní multi-residuální screening i selektivní kvantifikaci nejrůznějších kontaminantů v potravinách a nápojích
• Minimální přípravu vzorku a rychlé výsledky v souladu s legislativou (EH-S–EN, FDA, EPA)
• Vysoce citlivou kontrolu kritických parametrů kvality (TOC, TNb, CO₂, sulfity, hydroxyprolin)
• Zvýšení produktivity laboratoře díky plně automatizovaným systémům (autosamplery, autodiluce, Fast GC, AART)
• Snadnou validaci a řízení kvality provozních metod (WizAArd, Pass/Fail, kontrolní grafy AQS)

Budoucí trendy a možnosti využití

Vývoj směřuje k další miniaturizaci nástrojů (micro-/nano-LC, GC×GC, ambient MS), vyšším rozlišením (Orbitrap, TOF-MS), rychlejším detektorům (ultra Fast GC, TR-FID), zavádění AI pro řízení analýz, on-line monitoringu výrobních procesů a tzv. „lab-on-a-chip“ řešením. Zvýšená poptávka po potravinách s odhadem metod rychlé autentizace (FTIR, NIR, MS) a sledování původu (isotopová analýza), včetně real-time kontroly kvality u výrobních linek.

Závěr

Shimadzu „Food & Beverage“ Application Book Volume 3 představuje moderní řešení pro analytickou kontrolu potravin a nápojů ve špičkové kvalitě. Sortiment instrumentace poskytuje komplexní metody pro různé skupiny látek a řízení kvality v souladu s mezinárodními normami. Rychlost, citlivost a plná automatizace zvyšují bezpečnost výrobků i efektivitu laboratoří ve výrobě potravin a nápojů.

Reference

Neuvedeno