Quantifying the Similarity of Two Coffee Bean Products by GC/MS and EDXRF

Význam tématu

Analýza kvality kávy je klíčová pro výrobce i spotřebitele z hlediska chuti, aroma i bezpečnosti. Kombinace chromatografie a fluorescence umožňuje komplexní určení organických a anorganických složek, které ovlivňují senzorické vlastnosti i trvanlivost zrnek.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na vzájemné porovnání dvou komerčních vzorků kávových zrn (A a B). Hlavním cílem bylo vyhodnotit podobnost v oblasti chutě, vůně a prvkového složení pomocí GC/MS a EDXRF a kvantifikovat ji pomocí skóre podobnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Pro měření aroma bylo využito hlavu prostoru a metody SPME ve spojení s GC/MS (Shimadzu GCMS-TQ™ 8040 NX) a databází Smart Aroma Database v režimu MRM. Pro metabolity (aminokyseliny, mastné a organické kyseliny, cukry) byla aplikována Smart Metabolites Database Ver.2. Prvková analýza proběhla na EDXRF (Shimadzu EDX-7200) za podmínek FP metody.

Hlavní výsledky a diskuse

Bylo detekováno 502 organických látek pro chuť, 476 aroma komponent a 82 prvků. Vzorky A i B sdílely většinu složek (235/230 pro chuť, 194/188 pro aroma, 14 prvků). Vzorek B vykazoval vyšší počet a množství stopových látek i aroma. Skóre podobnosti ukázalo 89 % pro chuť, 47 % pro vůni a 97 % pro prvky. Podrobné třídění aroma odhalilo odlišnosti v ovocných tónech (jablečné, specifické estery). Kostní prvek brom byl ve vzorku B vyšší (16,1 ppm vs. 0,2 ppm), což ovlivňuje pikantní aroma.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a citlivá detekce aroma i stopových prvků.
• Možnost sledovat kvalitu a bezpečnost produktu (omezení těžkých kovů).
• Jednoduchá příprava vzorků pro EDXRF i minimalizace dopadu matrix.
• Kvantifikace podobnosti pro QA/QC v potravinářství.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření databází aroma a metabolit pro přesnější klasifikaci. Kombinace s umělou inteligencí zpřesní multivariační analýzu i při malém počtu vzorků. Vývoj miniaturizovaných přístrojů přinese analýzu přímo na výrobní lince.

Závěr

Aplikace GC/MS v režimu MRM a EDXRF poskytla komplexní profil dvou typů kávových zrn. Metodika umožnila kvantitativní i kvalitativní rozdíly v chuti, vůni a prvkovém složení. Podobnost ve složkách ukazuje vysokou konzistenci produktu, odlišnosti aroma otevírají prostor pro cílené směsi.

Reference

Y. Nakagawa, H. Moriya: Quantifying the Similarity of Two Coffee Bean Products by GC/MS and EDXRF, Shimadzu Application News, First Edition, červen 2024.