Profiling of oligosaccharides and polysaccharides in alcoholic beverage using single quadrupole LC-MS

Význam tématu

Analýza oligosacharidů a polysacharidů v alkoholických nápojích je klíčová pro pochopení kvality, chuti a stabilních vlastností piva. Profilace těchto složek umožňuje hodnotit výrobní postupy, odlišit vliv sladu a fermentace a zlepšit řízení kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout jednoduchou, citlivou a komplexní metodu pro simultánní stanovení malto-oligosacharidů (DP1–DP10) a vyšších polysacharidů (až 36-mer) v různých typech piv pomocí jednoválecového LC-MS. Profilace byla provedena na šesti vzorcích – čtyřech alkoholických a dvou nealkoholických pivech.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky piva (A–D) a nealkoholických alternativ (E, F) byly ředěny 10× vodou. Analýzu zajistila chromatografie Nexera XR HPLC spojená se single-quadruplem LCMS-2050 (Shimadzu). Použito bylo režim selektivního iontového monitoringu (SIM) pro DP1–DP10 a vícevalentní ionty pro polysacharidy nad 1500 Da.

Hlavní výsledky a diskuse

• SIM chromatogram standardu pro DP1–DP10 doplněný detekcí polysacharidů do DP24.
• Kalibrace vykazovala v širokém rozsahu vynikající linearitu (r² > 0,99) a dobrou opakovatelnost.
• Ve vzorcích A, B a F byly polysacharidy až DP36 detekovány jako trivalenty ionty (m/z 1949,63).
• PCA ukázala seskupení piv podle druhu sladu a výrobní technologie; PC1 korelovala s podílem sladových složek.
• Heatmapa relativních obsahů odhalila vysoký podíl maltových oligosacharidů v A a B, nízký obsah v nealko E a akumulaci DP1–DP2 v nealko F kvůli potlačené fermentaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a citlivá detekce saccharidového profilu u různých piv.
• Možnost optimalizace receptur, kontroly kvality a autentizace produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další nápoje a potraviny, využít vysoce rozpadu polysacharidů, integrovat s dalšími metabolomickými platformami a automatizovat datovou analýzu pro větší objemy vzorků.

Závěr

Vyvinutá jednoválecová LC-MS metoda poskytuje efektivní, robustní a citlivý přístup k rozsáhlé profilaci oligosacharidů a polysacharidů v pivech. Nabízí významné výhody pro potravinářský výzkum a průmyslovou kontrolu kvality.

Reference

• Putri SP et al. Application of gas chromatography-mass spectrometry-based metabolomics in food science and technology. J. Biosci. Bioeng., 133, 425–435 (2022).