Analysis of 3-chloro-1,2-propanediol in soy sauce (hydrolysed vegetable protein – HVP)

Význam tématu

Hydrolyzovaný rostlinný protein (HVP) je běžně používán jako ochucovadlo v potravinářství, zejména v sójové omáčce. Při kyselé hydrolýze proteinů vzniká 3-chloropropan-1,2-diol (3-MCPD), považovaný za genotoxický karcinogen. Regulace obsahu 3-MCPD v sójové omáčce je proto klíčová pro ochranu zdraví spotřebitelů a splnění legislativních limitů (0,02 mg/kg na 40 % sušiny v EU).

Cíle a přehled studie / článku

Studie si klade za cíl vyvinout a validovat citlivou a specifickou metodu stanovení 3-MCPD v sójové omáčce pomocí derivatizace N-(heptafluorobutyryl)imidazolem (HFBI) a detekce na GC–MS v režimu vybraných iontů (SIM). Cílem je dosáhnout kvantifikace pod legislativním limitem a zkrátit detekční hranice oproti tradičním GC/ECD metodám.

Použitá instrumentace

• Gas chromatograph–mass spectrometer Shimadzu QP5050A
• Kolona DB-5 (30 m × 0,25 mm ID × 0,25 µm)
• Nosný plyn: helium, tlak 100 kPa
• Teplotní program pece: 50 °C (1 min) → 90 °C rychlostí 2 °C/min → 270 °C rychlostí 40 °C/min (10,5 min při 270 °C)
• Teplota injektoru a rozhraní: 270 °C
• Mód ionizace: elektronový dopad (EI), akvizice SIM (m/z 253, 275, 289, 291, 453)
• Injekce: splitless, objem 1 µL

Metodika

Vzorek sójové omáčky (8 g) byl zředěn roztokem NaCl v množství 20 g celkové hmotnosti, homogenizován sonikací a extrahován na sloupci Extrelut NT 20. Neutrální složky byly eluovány hexan-diethyletherem (90:10), 3-MCPD diethyletherem. Koncentrát se odpařil rotační evaporací a zbytky byly převedeny do 2,2,4-trimethylpentanu. Derivatizace proběhla přidáním HFBI. Po přípravě se vzorek injektoval do GC–MS/SIM.

Hlavní výsledky a diskuse

• Kalibrační křivka HFBI derivátu 3-MCPD v rozmezí 0,005–15 µg/mL vykázala korelační koeficient r = 0,9999.
• Detekční limit (LOD) stanovený na základě třínásobku zbytkové směrodatné odchylky regrese činil 0,002 µg/mL.
• Celkový iontový chromatogram a SIM spektrum derivátu v matrici soli ukázaly retenční čas 10,961 min a vysokou podobnost se standardem (similarity index = 87).

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje spolehlivé stanovení 3-MCPD na úrovních pod legislativním limitem v rámci rutinního QA/QC potravinářských provozů. Vyšší citlivost a selektivita GC–MS/SIM ve srovnání s GC/ECD zvyšuje důvěryhodnost výsledků a snižuje riziko falešných pozitiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace extrakce a derivatizace pro vyšší propustnost analýzy.
• Rozšíření aplikace na další chloropropanoly a matrice potravin.
• Použití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro detailní strukturální potvrzení.
• Vývoj nových derivatizačních činidel pro zjednodušení vzorkové přípravy.

Závěr

Prokázaná metoda HFBI derivatizace v kombinaci s GC–MS/SIM na přístroji Shimadzu QP5050A nabízí vysokou citlivost (LOD 0,002 µg/mL) a selektivitu při stanovení 3-MCPD v sójové omáčce. Metoda je vhodná pro pravidelné monitorování a zajištění souladu s legislativními požadavky.

Reference

1. Velisek et al., J. Agric. Food Chem., 28 (1980) 1142–1144.
2. Food Surveillance Information Sheet No. 14/01, Food Standards Agency, UK.
3. P.D. Collier et al., J. Chromatog., 589 (1992) 109–119.
4. Brereton, P. et al., J. AOAC Int., 84 (2001) 455–465.