DETERMINATION OF LIPID CONTENT AND FATTY ACID REPRESENTATION IN BARLEY CARYOPSES AND MALT

Vědecké články | 2009 | Kvasný průmyslInstrumentace
GC
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


V lipidech obsažených v ječmenu a sladu se skrývá klíčový faktor ovlivňující stabilitu vůně a chuti piva. Oxidace nenasycených mastných kyselin vede k tvorbě nežádoucích sloučenin (např. trans-2-nonenal), které mohou podstatně zhoršit senzorické vlastnosti konečného nápoje. Precizní určení celkového obsahu lipidů a spektra mastných kyselin je proto nezbytné pro kontrolu kvality surovin a optimalizaci technologických procesů ve sladařství a pivovarnictví.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo:
  • Optimalizovat moderní extrakční metodu na fluidním loži pro stanovení lipidů v ječmenových zrnách a sladu.
  • Vyvinout postup přípravy methylesterů mastných kyselin transesterifikací a jejich následné kvantitativní stanovení plynovou chromatografií s plamenově ionizační detekcí.
  • Porovnat separační schopnosti dvou kapilárních kolon (Supelcowax vs. SLB-IL 100) s ohledem na cis/trans rozdíly a tepelnou stabilitu.


Použitá instrumentace


Pro realizaci experimentů byla využita následující přístrojová sestava:
  • Laboratorní mlýnek Retsch (jemné mletí vzorků)
  • Analytické váhy Mettler Toledo (přesnost 0,001 g)
  • Fluidní extraktor fexIKA® dive-in control (automatická extrakce petroléterem)
  • Vakuová rotační odparka IKA
  • Laboratorní sušárna a exsikátor
  • Skleněné a automatické pipety (5 ml, 200 μl)
  • Head-space vialky a kleště CRS (2 ml)
  • Plynový chromatograf Trace Ultra s FID detektorem a autosamplerem AS3000 (Thermo Scientific)
  • Kapilární kolony SLB-IL 100 (60 m × 0,25 mm, 0,25 μm) a Supelcowax (60 m × 0,25 mm, 0,25 μm)


Použitá metodika


Pro kvantitativní extrakci lipidů se 5 g mletého vzorku extrahovalo v šesti cyklech po 2,5 h petroléterem na fluidním loži. Po odpaření rozpouštědla a vysušení při 105 °C byl lipidový extrakt stanoven gravimetricky (RSD 2,1 %).
Transesterifikace triacylglycerolů se prováděla reakci KOH v methanolu, produkt se extrahoval izooktanem a analyzoval GC-FID. Separace methylesterů byla optimalizována na kolóně SLB-IL 100 s termálním programem 40 °C→220 °C (4 °C/min).

Hlavní výsledky a diskuse


Lipidový obsah se pohyboval v rozmezí 1,3–2,5 % sušiny u odrůd ječmene i sladu, což odpovídá literárním údajům. Zastoupení hlavních mastných kyselin (průměry):
  • linolová (C18:2): 49–54 % v zrnu, 58–61 % ve sladu
  • palmitová (C16:0): 19–22 % v zrnu i sladu
  • olejová (C18:1): 12,5–14,2 % v zrnu, 1,5–5,4 % ve sladu (pokles až 10×)
  • linolenová (C18:3): 5,1–6,4 % v zrnu, 8,3–10,6 % ve sladu
Vybraná kolona SLB-IL 100 zajistila lepší rozlišení cis/trans izomerů (např. olejová vs. elaidová) než Supelcowax. Rozdílné RSD u jednotlivých kyselin se pohybovaly mezi 9,0–15,2 %.

Přínosy a praktické využití metody


Optimalizovaný postup umožňuje přesné a reprodukovatelné stanovení lipidů a profilu mastných kyselin v ječmeni a sladu. Prakticky pomáhá:
  • Laboratorím a pivovarům sledovat kvalitu surovin
  • Detekovat potenciální rizika oxidace tuků a nežádoucí senzorické změny
  • Podporovat šlechtitelské programy zaměřené na stabilitu sladu


Budoucí trendy a možnosti využití


Nadcházející vývoj může zahrnovat:
  • Integraci hmotnostního detektoru (GC-MS) pro širší identifikaci oxidovaných produktů
  • Miniaturizované techniky extrakce a rychlé screeningové metody
  • On-line monitorování lipidové oxidace ve výrobních procesech
  • Využití strojového učení pro predikci stability surovin na základě lipidového profilu


Závěr


Studie představila validní a robustní metodiku pro stanovení obsahu lipidů a mastných kyselin v ječmeni a sladu. Klíčovým prvkem je fluidní extrakce a selektivní separace na kapilární koloně SLB-IL 100, umožňující kvalitativní a kvantitativní posouzení kompozice tuků pro zajištění senzorické stability piva.

Reference


1. Drost B. W. et al.: Flavor stability. J. Am. Soc. Brew. Chem. 48 (1990) 124–131.
2. Kobayashi N. et al.: Determination of wort production. Proc. 24th EBC Congress, Oslo (1993) 405–412.
3. Skadhauge B. et al.: Barley for flavour-stable beer. Proc. 30th EBC Congress, Prague (2005) 676–678.
4. Velíšek J.: Chemie potravin 1, Ossis Tábor (2002) 117–161.
5. Basařová G. a kol.: Pivovarsko-sladařská analytika 1, Merkant Praha (1992) 182–185.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Determination of Trans-2-Nonenal in Barley Grain, Malt and Beer
Determination of Trans-2-Nonenal in Barley Grain, Malt and Beer
2010|Thermo Fisher Scientific|Vědecké články
FASTER GAS CHROMATOGRAPHY AND ITS UTILIZATION IN BREWING. PART 3. – THE DETERMINATION OF SOME LOW VOLATILE BEER FLAVOURS
DETERMINATION OF METHIONINE IN MALT
DETERMINATION OF METHIONINE IN MALT
2009|Thermo Fisher Scientific|Vědecké články
CHROMATOGRAFICKÉ STANOVENÍ POLYNENASYCENÝCH MASTNÝCH KYSELIN VE VYBRANÝCH ŽIVOČIŠNÝCH TKÁNÍCH