Characterization of Food Products by GC×GC-TOFMS and GC-High Resolution TOFMS: A Food “omics” Approach

Postery | 2014 | LECOInstrumentace
GCxGC, GC/MSD, GC/HRMS, SPME, GC/TOF
Zaměření
Potraviny a zemědělství
Výrobce
LECO

Význam tématu


Gasová chromatografie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií je dnes základní metodou pro hloubkovou analýzu složitých potravinářských vzorků. Umožňuje izolovat a kvantifikovat stovky přítomných sloučenin, sledovat změny během výrobních procesů, kontrolovat kvalitu surovin i hotových výrobků a detekovat podvody či padělky.

Cíle a přehled studie


Cílem prezentované práce bylo demonstrovat aplikaci tří klíčových instrumentů od společnosti LECO pro potravinářskou „omiku“: GC-TOFMS (Pegasus HT), GC×GC-TOFMS (Pegasus 4D) a vysokorozlišovací GC-HR-TOFMS (Pegasus GC-HRT). Ukázky zahrnují:
  • profil aromatických složek chmele při různých dobách varu,
  • rozlišení aromatických profilů různých pivních stylů,
  • charakterizaci a detekci padělků v jedlých olejích.

Použitá metodika a instrumentace


Pro přípravu vzorků byla využita technika HS-SPME s vláknem DVB/CAR/PDMS (Supelco). Analytické měření proběhlo na:
  • Pegasus HT GC-TOFMS: jednorozměrná GC, Rxi-5Sil MS kolona, rozsah 30–400 m/z, 20 spekter/s, zdroj 250 °C,
  • Pegasus 4D GC×GC-TOFMS: dvourozměrná GC s modulátorem, kolony Rxi-5Sil MS × Rxi-17Sil MS, modulační cyklus 2 s, 200 spekter/s,
  • Pegasus GC-HRT: GC-HR-TOFMS v režimu rozlišení 25 000, 6 spekter/s,
  • Software: ChromaTOF pro dekonvoluci a identifikaci, Excel pro zpracování dat, XLStat pro chemometrii.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Chmel: S delší dobou varu dochází k poklesu intenzity téměř všech identifikovaných esterů, terpénů, aldehydů a karboxylových kyselin. GC-TOFMS a dekonvoluce umožnily izolovat více než sto analyzovaných sloučenin.
  • Pivo: Rozdíly mezi pale ale, IPA a double IPA byly potvrzeny pomocí TIC fingerprintů a PCA. Mezi nejvíce diskriminační analyty patřil humulen.
  • Jedlé oleje: GC×GC-TOFMS vizuálně odlišilo chromatografické stopy olivových, rostlinných, arašídových i hroznových olejů. PCA navíc odhalila polohy směsí padělaných vzorků mezi čistými varietami.
  • Matematická dekonvoluce rozlišila koelutující páry (např. isobutyl 2-methylbutanoate a octanal) a vysokorozlišovací MS potvrdila identitu klíčových markerů (např. α-cubebene, pentanal-propyleneglykol acetal).

Přínosy a praktické využití metody


  • Kvalitativní a kvantitativní sledování aroma- a chuťových složek v průběhu výrobních procesů,
  • Optimalizace varného a extrakčního postupu pro cílené senzorické vlastnosti,
  • Vývoj nových produktových profilů a benchmarking značek,
  • Autentifikace surovin a detekce padělků či přídatných látek.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Propojení dat z GC-MS s dalšími omickými disciplínami (proteomika, metabolomika),
  • Integrace strojového učení pro automatizované rozpoznání fingerprintů a predikci vlastností,
  • Další rozvoj vysokorozlišovacích hmotnostních analyzátorů pro identifikaci stopových sloučenin,
  • Rozšířené využití 2D chromatografie v reálném čase pro on-line monitorování procesů.

Závěr


GC-TOFMS, GC×GC-TOFMS a GC-HR-TOFMS představují výkonné a komplementární platformy pro potravinářskou analýzu. Kombinace dvourozměrné separace, matematické dekonvoluce a vysokého rozlišení hmotnostní spektrometrie umožňuje detailní charakterizaci složení, sledování procesních změn i detekci podvodů. Metody mají široké uplatnění v kvalitativní kontrole, výzkumu i vývoji potravinářských výrobků.

Reference


  1. Humston‐Fulmer E. M., Patrick J., Binkley J., Alonso D. Characterization of Food Products by GC×GC-TOFMS and GC-High Resolution TOFMS: A Food “omics” Approach. LECO Corporation, St. Joseph, MI, USA.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Gas Chromatography with Time-of-Flight Mass Spectrometry for   Aroma Profiling
Analysis of Hops Aroma Profiles as a Function of Boil Time by HS-SPME Using GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS
Aroma Profile of Hops, Humulus Iupulus, as a Function of Boil Time by GC-TOFMS and GCxGC-TOFMS
FOOD TESTING APPLICATIONS eBook
FOOD TESTING APPLICATIONS eBook
2020|LECO|Příručky