Evaluation of PDMS-Based Extraction Techniques and GC-TOFMS for the Analysis of Off-fl avor Chemicals in Beer

Význam tématu

Beer se při skladování a vystavení nepříznivým podmínkám vyvíjí nežádoucí aroma. Spolehlivá analýza off flavor látek je klíčová pro kontrolu kvality a vývoj pivovarských technologií.

Cíle a přehled studie

Studie porovnávala čtyři PDMS extrakční techniky a demonstrovala jejich výkon v kombinaci s GC TOFMS pro kvantitativní stanovení aroma sloučenin v kontrolním, tepelně a světlem abudovaném pivu.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorky piva: kontrolní, 12 týdnů při 30°C, 8 h vystavení slunečnímu světlu
• Extrakční formáty: SBSE (GERSTEL Twister, 2 h, 900 rpm), HSSE, P&T s PDMS pěnou, DHSCLS (5 min recirkulace 120 mL/min)
• Chromatografie a detekce: Agilent 6890 GC, GERSTEL CIS 4 s TDU, LECO Pegasus TOF MS, kolona HP-5MS 30 m × 0,32 mm × 0,25 µm, helia 1,5 mL/min, rozsah 40 300 amu, 10 spekter/s

Hlavní výsledky a diskuse

• SBSE poskytla nejlepší linearitu (R2 ≈ 0,98–0,999) a detekci všech analyzovaných sloučenin
• HSSE vykazovala nelinearitu u furfuralu, P&T a HSSE nedetekovaly methional
• Signifikantní nárůsty furfuralu, furfuryl ethyl ether, β damascenonu, 2,4 dodecadienalu a dalších v pivu stárnutém při 30°C
• V pivu vystaveném světlu vzrostly dimethyl disulfid, dimethyl trisulfid a benzeneacetaldehyd
• Peak dekonvoluce TOF MS je nezbytná pro separaci koelutujících sloučenin

Přínosy a praktické využití metody

• Citlivá kvantifikace ppb hladin aroma látek bez rozpouštědel
• Jednoduchá příprava vzorku a univerzálnost pro široké spektrum aromatických sloučenin
• Využití v QA QC, výzkumu stárnutí a vývoji pivovarských procesů

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace selektivních detektorů síry pro lepší zachycení thiolů
• Rozšíření na další potravinářské a nápojové matrixy
• Další zdokonalení softwarové dekonvoluce a automatizace analýzy

Závěr

SBSE/GC TOFMS v kombinaci s pokročilou dekonvolucí nabízí robustní a citlivou metodu pro monitoring off flavor sloučenin v pivu. Metoda podporuje přesnou kontrolu kvality a výzkum aroma změn při stárnutí piva.

Reference

1. K Varmuza I Steiner T Glinsner Eur Food Res Technol 215:235-239 (2002)
2. S Masuda et al J Am Soc Brew Chem 58:152-154 (2000)
3. G Lermusieau et al J Agric Food Chem 49:3867-3874 (2001)
4. J Cochran Leco Application Note
5. P Vesely et al J Agric Food Chem 51:6941-6944 (2003)
6. A A Murakami et al J Am Soc Brew Chem 61:23-32 (2003)
7. H A Baltussen Gerstel Dissertation 2000
8. F David et al Gerstel Application Note 2001