Chemometric methods for botanical classification of Chinese honey based on the volatile compound profile

Aplikace | 2018 | Agilent TechnologiesInstrumentace
GC/MSD, SPME, GC/SQ
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Agilent Technologies

Chemometrické metody pro botanickou klasifikaci čínských medů na základě profilu těkavých látek


Význam tématu


Med je vysoce ceněný potravinářský produkt a znalost jeho botanického původu je klíčová pro ověření kvality, autenticity a stanovení tržní ceny. Analytické metody založené na těkavých profilech nabízejí rychlý a nedestruktivní přístup k odhalení rozdílů mezi různými druhy medu.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo vyvinout a ověřit postup pro diskriminaci medů čtyř botanických původů (akácie, lípy, vitexu a řepky) pomocí nontargeted těkavých profilů získaných SPME-GC/MS a následné vyhodnocení dat chemometrickými metodami.

Použitá metodika a instrumentace


  • Vzorky: 87 autentických vzorků medu (19 akácie, 22 lípy, 22 vitexu, 24 řepky), uchovávané při 4 °C.
  • SPME: vláknová hlava DVB/CAR/PDMS, expozice 30 min při 80 °C, termální desorpce při 250 °C.
  • GC/MS: Agilent 7890A GC, kolona HP-5MS (30 m×0,25 mm×0,25 μm), program pece od 50 °C do 250 °C, Agilent 5975C MS, režim Full scan (40–600 m/z).
  • Zpracování dat: Agilent MassHunter, Mass Profiler Professional (MPP) – filtrace signálů, zarovnání, dekonvoluce.
  • Chemometrie: PCA, ANOVA, PLS-DA, Naïve Bayes, BP-ANN pro klasifikaci a predikci.

Hlavní výsledky a diskuse


Filtrováním dat bylo z původních 2734 entit vybráno 70 klíčových proměnných. PCA ukázala, že první dvě hlavní komponenty vysvětlují přes 60 % variability a oddělují lipový med od ostatních. Modely PLS-DA, NB a BP-ANN dosáhly 100 % úspěšnosti rozpoznání i predikce v rámci cross-validace. Testovací sada 20 nezávislých vzorků byla klasifikována rovněž se 100 % přesností; NB a BP-ANN navíc vykázaly vysoké hodnoty spolehlivosti (confidence > 0,98). PLS-DA se ukázala být mírně méně stabilní u vzorků vitexu.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá a přesná autentizace botanického původu medu.
  • Možnost rozšíření do rutinní kontroly kvality v potravinářských laboratořích.
  • Objev markerů specifických pro jednotlivé druhy medu.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření přístupu na geografickou indikaci medu, integrace s dalšími analytickými daty (např. izotopové analýzy), použití pokročilých strojových učících se metod či miniaturizovaných zařízení pro in-field monitoring.

Závěr


Kombinace SPME-GC/MS a chemometrických algoritmů představuje spolehlivou a univerzální metodu pro klasifikaci medu podle botanického původu s možností identifikace specifických těkavých markerů.

Reference


  1. Cuevas-Glory LF, et al. A review of volatile analytical methods for determining the botanical origin of honey. Food Chem. 2007;103:1032–1043.
  2. Chen H, Jin L, Fan C. Non-targeted volatile profiles for the classification of the botanical origin of Chinese honey by solid-phase microextraction and gas chromatography–mass spectrometry combined with chemometrics. J Sep Sci. 2017;40:4377–4384.
  3. Chudzińska M, Baralkiewicz D. Estimation of honey authenticity by multielements characteristics using inductively coupled plasma-mass spectrometry combined with chemometrics. Food Chem Toxicol. 2010;48:284–290.
  4. Wang M, et al. An integrated approach utilising chemometrics and GC/MS for classification of chamomile flowers, essential oils and commercial products. Food Chem. 2014;152:391–398.
  5. Lušić D, et al. Volatile Profile of Croatian Lime Tree (Tilia sp.), Fir Honeydew (Abies alba) and Sage (Salvia officinalis) Honey. Food Technol Biotechnol. 2007;45:156–165.
  6. Blank I, Fischer KH, Grosch W. Intensive neutral odorants of linden honey Differences from honeys of other botanical origin. Z Lebensm Unters Forsch. 1989;189:426–433.
  7. Piasenzotto L, Gracco L, Conte L. Solid phase microextraction (SPME) applied to honey quality control. J Sci Food Agric. 2003;83:1037–1044.
  8. Špánik I, et al. Characterisation of VOC composition of Slovak monofloral honeys by GC×GC-TOF-MS. Chem Papers. 2013;67:127–134.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

DLLME-Gas Chromatography-QuadrupoleTime-of-Flight Mass Spectrometry for Classification of Botanical Origin of Chinese Honey
Agilent ICP-MS Journal (August 2014 – Issue 58)
Agilent ICP-MS Journal (August 2014 – Issue 58)
2014|Agilent Technologies|Ostatní
Determining the geographical and botanical origins of honey by harnessing the power of triple quadrupole ICP-MS technology
Discrimination of Different Unifloral Honeys Using an Untargeted High-Definition Mass Spectrometry Metabolomic Workflow