Fingerprinting Analysis of Different Types of Beer Using Comprehensive 2D-LC

Význam tématu

Beer obsahuje stovky organických látek, přičemž hořkost výrazně ovlivňují iso-α-kyseliny a jejich redukované formy. Analýza komplexních matrix, jako je pivo, vyžaduje vysoký separační výkon a reprodukovatelnost.

Cíle a přehled studie

Tato studie ukazuje použití Agilent 1290 Infinity 2D-LC pro fingerprinting různých typů piva. Kombinace dvou C18 kol ve vypočteně ortogonálních podmínkách pH s UV a MS detekcí umožňuje nontargeted profilování a klasifikaci vzorků pomocí PCA.

Použitá instrumentace

• Dvě Agilent 1290 Infinity Binary Pumps
• Agilent 1290 Infinity Autosampler s termostatem
• Agilent 1290 Infinity Thermostatted Column Compartment
• Agilent 1290 Infinity Valve Drive (2-position/4-port duo valve)
• Agilent 1290 Infinity Diode Array Detector
• Agilent 6530 Accurate-Mass Q-TOF LC/MS s Jet Stream ESI
• Softwary: OpenLAB CDS, MassHunter, GC Image LCxLC
• Kolony: ZORBAX Extend-C18 2.1×100 mm a Poroshell HPH-C18 4.6×50 mm

Metodika

Vzorky degazovány mícháním a sonikací, filtrovány 0,45 µm filtry. První dimenze: 5 mM acetát amonný (pH 9,95)/ACN‐EtOH gradient, průtok 0,075 mL/min. Modulační interval 21 s. Druhá dimenze: voda s 0,25 % kyselinou mravenčí / ACN s 0,25 % kyselinou mravenčí, průtok 4,0 mL/min. Detekce UV při 270 nm, MS v negativním režimu.

Hlavní výsledky a diskuse

Dosažena vynikající ortogonalita separací. Fingerprint chromatogramy odlišují lager, weizen, stout i nealko varianty. Identifikace iso-α-kyselin a jejich redukovaných forem podle standardů a MS. PCA pokrylo ~88 % variability a jasně rozlišilo skupiny piv (německé pils a weizen vs. irish stout a americký lager redukovaný).

Přínosy a praktické využití

• Rapidní nontargeted profilování piva
• Klasifikace pivních stylů a kontrola konzistence
• Detekce úpravy hořkých látek a podvodů

Budoucí trendy a možnosti využití

S rozvojem automatizace, rychlejších HPLC systémů a softwarových nástrojů se otevře cesta k rozšířenému nasazení 2D-LC pro analýzu dalších potravinářských matrix, metabolomiku a standardizaci profilů kvality.

Závěr

Komplexní 2D-LC s ortogonálními pH podmínkami prokázala schopnost reprodukovatelně profilovat a klasifikovat různé typy piva. Metoda kombinuje vysokou špičkovou kapacitu a redundanci UV/MS detekce pro spolehlivou analýzu.

Reference

1. Araujo A.S. et al. Electrospray ionization mass spectrometry fingerprinting of beer. Analyst 2005, 130, 884-889.
2. Wikipedia. Beer, accessed October 15, 2014.
3. Intelmann D. et al. LC-MS/MS Quantitation of Hop-Derived Bitter Compounds in Beer Using the ECHO Technique. J. Agric. Food Chem. 2009, 57, 1172-1182.
4. Vanhoenacker G. et al. Analysis of iso-alpha-acids and reduced iso-alpha-acids in beer by direct injection and liquid chromatography with ultraviolet absorbance detection or with mass spectrometry. J. Chromatogr. A 2004, 1035, 53-61.
5. Ceslova L. et al. Characterization of prenylflavonoids and hop bitter acids in various classes of Czech beers and hop extracts using HPLC-MS. J. Chromatogr. A 2009, 1216, 7249-7257.
6. Schneider S. Onsite Quality Control of Beer. Agilent Technologies Application Note, 5991-3474EN, 2013.
7. Reichenbach S.E., Naegele E. 2-Dimensional separation of polyphenols in beverages using the Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution and software-assisted 2D-LC data analysis for comparison of ingredients. Agilent Application Note 5991-1455EN, 2013.
8. Naegele E. Performance evaluation of the Agilent 1290 Infinity 2D-LC Solution for comprehensive two-dimensional liquid chromatography. Agilent Application Note 5991-0138EN, 2012.