Black Pepper Authenticity Analysis Workflow with LC-QTOF and Novel Software Solution

Postery | 2025 | Agilent Technologies | AOACInstrumentace
LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Autentizace černého pepře je klíčová pro zajištění kvality a ochranu spotřebitele před podvody souvisejícími s geografickým původem a možnou falšovacími praktikami. Komplexní dodavatelské řetězce koření vytvářejí prostor pro finanční podvody, daňové úniky i nekalou konkurenci. Použití vysoce výkonné hmotnostní spektrometrie (HRMS) v kombinaci se sofistikovanou statistickou analýzou nabízí spolehlivou metodu pro odhalení rozdílů mezi vzorky z různých zemí původu.

Cíle a přehled studie


Studie měla za cíl:
  • Optimalizovat workflow pro neřízenou (untargeted) analýzu metabolitového profilu černého pepře.
  • Ověřit schopnost odlišit vzorky z pěti geografických oblastí (Vietnam, Kambodža, Indie, Indonésie, Brazílie).
  • Zjednodušit složitý proces analýzy pomocí nového softwarového nástroje MassHunter Explorer 2.0.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky mletého pepře (20 mg) byly extrahovány metanol–vodní směsí (4:1) s vortexováním, otřesy a ultrazvukovou pomocí při 30 °C. Po odstředění a filtraci bylo supernatanty analyzováno na sestavě Agilent 1290 Infinity III LC spojené s Revident LC/Q-TOF MS.

Parametry chromatografie:
  • Kolona: Agilent Zorbax Eclipse Plus C18 (2,1 × 150 mm, 1,8 μm), teplota 45 °C
  • Mobilní fáze A: voda s 4,5 mM NH₄HCO₂, 0,5 mM NH₄F, 0,1 % HCO₂H; fáze B: methanol s identickými doplňky
  • Gradient 0–24 min, průtok 0,4 mL/min, objem injekce 1 μL
MS parametry:
  • Režim MS a iterativní AutoMS/MS pro rozšířené pokrytí fragmentace
  • Akvizice 3 spektra/s pro MS i MS/MS, teplo nosného plynu 325 °C, tlak 35 psi

Hlavní výsledky a diskuse


Softwarový balík MassHunter Explorer 2.0 rozděluje analýzu do šesti kroků: import dat, hromadné uspořádání, extrakce signálů, normalizace, filtrování a statistika. Z počátečních 25 000 detekovaných sloučenin bylo po aplikaci filtrů (abundance, variabilita, frekvence) vybráno 6 000 skupin. Jednovýběrová ANOVA následovaná analýzou fold change odhalila 239 znaků s významnými rozdíly mezi geografickými skupinami. PCA prokázala jasné oddělení vzorků, přičemž Vietnam a Kambodža se ukázaly jako nejpodobnější kvůli blízkosti pěstování.

Integrace MS/MS identifikace umožnila doplnit přesnou hmotnost a izotopickou informaci o fragmentaci z knihoven. Pro sloučeniny bez přímé shody nástroj poskytuje export do SIRIUS CSI:FingerID a NIST MS Search pro podporu anotací.

Přínosy a praktické využití metody


Workflow zaručuje:
  • Rychlé rozlišení geografického původu pepře pro kontrolu kvality a celní audit.
  • Možnost integrace s externími databázemi pro rozšířenou identifikaci neznámých metabolitů.
  • Snížení požadavků na expertní zásah díky průvodcovskému uživatelskému rozhraní.

Budoucí trendy a možnosti využití


Vývoj se zaměří na:
  • Rozšíření databází referenčních spekt­r pro cílenou i necílenou analýzu jiných druhů koření a potravinových surovin.
  • Automatizaci strojového učení pro vyšší přesnost klasifikace původu.
  • Integraci do cloudových platforem pro sdílení a porovnávání dat mezi laboratořemi.

Závěr


Prezentované řešení kombinuje výkonné analytické přístroje s intuitivním softwarem, což zásadně urychluje a zpřesňuje autentizační analýzu černého pepře. Metoda je přenosná do dalších segmentů potravinářského průmyslu a nabízí robustní platformu pro boj proti podvodům.

Reference


  1. Mialon N. a kol. Untargeted metabolomic approaches in food authenticity: A review that showcases biomarkers. Food Chemistry. 2022;398:133856.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Workflow for Authenticity Testing of Plant Extract Using Revident LC/Q‑TOF and MassHunter Explorer
Increasing Confidence in Non-Targeted Metabolite Identification with Library Comparison and Simplified Unknown Analysis Workflow with Novel Software Solution
Drug Metabolite Identification with a Streamlined Software Workflow
Accelerating Confident Unknown Identification Using Agilent Revident LC/Q-TOF and MassHunter Explorer 2.0