Measurement of Acrylamide in Potato Chips by Portable FTIR Analyzers

Význam tématu

Acrylamid se tvoří při vysokoteplotní úpravě potravin bohatých na cukry a aminokyseliny, zejména při smažení, pečení či pražení. Jedná se o pravděpodobný karcinogen, jehož hladiny jsou předmětem regulací a monitoringu. Tradiční analytické metody (GC-MS, LC-MS/MS) vyžadují náročnou přípravu vzorku, specializované vybavení a školené operátory. Proto je vyžadována rychlá a spolehlivá metoda pro stanovení akrylamidu přímo na místě zpracování.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované aplikace bylo ověřit schopnost přenosných FTIR analyzátorů Agilent (5500, 4500 a Cary 630) kvantifikovat hladinu akrylamidu v 64 vzorcích bramborových lupínků a porovnat výsledky s referenční metodou LC-MS/MS.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly lisovány do kompaktních koláčků presem, aby se odstranil přebytečný olej, poté rozdrceny a naneseny na diamantové ATR. Spektra byla pořízena ve spektrálním rozsahu 4000–700 cm⁻¹ s rozlišením 4 cm⁻¹ (64 skenů). Data byla zpracována v MicroLab a multivariační analýzou v Pirouette: normalizace, druhá derivace (Savitzky-Golay) a PLS regresní modelování.

Hlavní výsledky a diskuse

• Koncentrace akrylamidu se pohybovaly od 169 do 2453 µg/kg.
• Separační chyba predikce (SEP) pro běžné lupínky dosáhla 75 µg/kg při korelačním koeficientu cca 0,90–0,95.
• Modely pro ochucené a sladké lupínky vykázaly SECV 75 a 98 µg/kg.
• Nejdůležitější spektrální oblasti byly v rozsahu 1200–1700 cm⁻¹.
• Přenosné FTIR analyzátory poskytly srovnatelné až lepší výsledky než bench FTIR či NIR.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální příprava vzorku bez nutnosti rozpouštědel a spotřebního materiálu.
• Jednodušší obsluha bez vysokých nároků na odbornost operátora.
• Rychlá kontrola kvality přímo ve výrobě, skladech i na polích.
• Možnost eliminace nevyhovujících šarží dříve, než se dostanou na trh.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další škodlivé i nutričně významné látky v potravinách.
• Integrace FTIR monitoringu přímo do výrobních linek pro kontinuální kontrolu.
• Vývoj automatizovaných on-line systémů pro analýzu v reálném čase.

Závěr

Přenosné FTIR analyzátory Agilent umožňují kvantitativní stanovení akrylamidu v bramborových lupíncích srovnatelné s referenčními MS metodami. Metoda je rychlejší, ekologičtější a vhodná pro použití mimo specializovanou laboratoř, což přispívá ke zvýšení bezpečnosti a kvality potravin.

Reference

• Ayvaz H a Rodriguez-Saona L. Application of Handheld and Portable Spectrometers for Screening Acrylamide Content in Commercial Potato Chips. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013.
• Agilent. FTIR family–lab results, anywhere you want. Agilent Publication 5991-1405EN, 2012.