GC/MS Flavor Analysis of Foods and Beverages Under Consumption Conditions

Význam tématu

Analýza vůně a chuti potravin a nápojů v reálných podmínkách konzumace umožňuje věrně zachytit volatilní složky, které se za běžné laboratorní hlavičkové analýzy vyhřejí a mohou se změnit. To je klíčové pro vývoj prémiových produktů v potravinářském a nápojovém průmyslu, kde jemné rozdíly ve složení vůně a chuti rozhodují o celkovém vjemu spotřebitele.

Cíle a přehled studie / článku

Studie měla dva hlavní cíle

• Porovnat čtyři komerčně dostupné limetkové alkoholické nápoje (chuhai) zachycením vůně při teplotě konzumace bez zahřívání vzorků.
• Sledovat změny profilů vůně během až 150 minut od otevření obalu a určit charakteristické složky jednotlivých produktů pomocí multivariační analýzy.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (20 ml) byly ihned po otevření a v intervalech 30, 60, 90, 120 a 150 minut uloženy do 40ml vialek s interním standardem p-bromofluorbenzenu a MonoTrap DCC18 monolitickým adsorbentem. Po 30 minutách adsorpce při pokojové teplotě byly sloučeniny extrahovány diethyléterem, koncentrovány dusíkem na 100 μl a analyzovány GC/MS. Použitá instrumentace

• GC/MS: GCMS-QP2020 NX s autoinjektorem AOC-20i+20s
• Kolona: SUPELCOWAX®10 (30 m × 0,25 mm I.D., 0,25 μm)
• Pohon: konstantní lineární rychlost heliem (30,0 cm/s)
• Teplotní program: 50 °C (3 °C/min) do 230 °C
• Vstřik: split 1:5, 2 μl při 280 °C
• MS: EI, teplota ionizačního zdroje 200 °C, interface 250 °C, režim skenování
• Multivariační analýza: Signpost MS (Reifycs)

Hlavní výsledky a diskuse

Ve všech čtyřech produktech byly detekovány monoterpeny (limonene, terpinene, myrcene), sesquiterpeny (bisabolene, caryophyllene), monoterpenové alkoholy (linalool, terpineol) a geranylacetát. Některé vzorky obsahovaly také alifatické aldehydy (octanal, nonanal) nebo citral. PCA ukázala, že produkt A vynikal vyšším zastoupením sesquiterpenů, esterů a aldehydů, zatímco B a C měly relativně více monoterpenů a monoterpenových alkoholů. Hierarchické shlukování a heat mapy potvrdily, že B a C jsou si vůněmi nejpodobnější, A je nejodlišnější a D má smíšené vlastnosti s vysokým obsahem citralu. Časové studie ukázaly, že profil vůně zůstává stabilní asi hodinu po otevření, po níž postupně klesá zejména obsah terpenových alkoholů a esterů, zatímco monoterpeny a sesquiterpeny klesají méně dramaticky.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje

• Objektivně porovnat komplexní vůňové profily bez zkreslení zahříváním.
• Identifikovat charakteristické aromatické složky pro odlišení konkurenčních produktů.
• Sledovat časovou stabilitu vůně v reálných podmínkách skladování a konzumace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry rozvoje

• Automatizace odběru hlaviček vůně a kontinuální monitoring změn během konzumace.
• Rozšíření aplikace na jiné typy nápojů a potravinové matice.
• Integrace výsledků s daty senzorických panelů a umělou inteligencí pro predikci vjemů spotřebitelů.

Závěr

Spojení monolitického adsorbentu MonoTrap s GC/MS a multivariační analýzou poskytuje spolehlivý nástroj pro profilování vůně v reálných podmínkách konzumace. Výsledky podporují vývoj nových a odlišných produktů v potravinářském a nápojovém průmyslu.

Reference

Yoshito Kawakita; Yuki Sakamoto. GC/MS Flavor Analysis of Foods and Beverages Under Consumption Conditions. Shimadzu Technical Report C146-E407; First Edition February 2020.