BOOK OF ABSTRACTS - 3rd International Symposium on RECENT ADVANCES IN FOOD ANALYSIS (RAFA)

Význam tématu

Analýza komplexních směsí heterogenních aroma látek vznikajících při pražení potravin (káva, kakao, pečené výrobky) je náročná kvůli vysokému počtu sloučenin a šumu matice. Komplexní dvourozměrná plynová chromatografie (GC×GC) ve spojení s hmotnostní spektrometrií (QMS) dokáže významně zvýšit chromatografické rozlišení a selektivitu detekce, což je klíčové pro pokročilé účely skupinové analýzy a vytváření chemických „otisků“ (fingerprint) pro kontrolu kvality, sledování pražení a odhalování padělků.

Cíle a přehled studie

Cílem prezentované práce je ukázat přínos GC×GC/QMS pro dvě hlavní úlohy:

• Skupinové třídění látek podle chemické povahy (alkany, benzeny, pyrany, pyridiny aj.).
• Vytváření komplexních chromatografických fingerprint profilem pro klasifikaci vzorků a sledování změn během pražení.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky byly extrahovány vhodným rozpouštědlem a analyzovány na GC×GC systému sestávajícím z primární kolony apolární povahy a sekundární kolony polární. Modulační jednotka s portovým nebo cryo modulačním principem zajistila přenos štěpin mezi oběma kolónami. Detekce proběhla na kvadrupólové hmotnostní spektrometrii (QMS) s akviziční rychlostí umožňující zachytit plynulé propojení 2D chromatogramu.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace GC×GC/QMS ukázala:

• Významné zvýšení počtu separovaných a detekovaných sloučenin oproti konvenční GC–MS.
• Možnost současného sledování klíčových skupin sloučenin rozkladem chromatogramu do zón (např. pyrany vs. pyraziny).
• Konstrukci fingerprint profilů, které umožňují rozlišit vzorky podle druhu suroviny, stupně pražení či převládajících senzorických rysů.

Fingerprint analýza navíc poskytla robustní multivariační statistické modely pro predikci pražení a odlišení původu.

Přínosy a praktické využití metody

Metodika GC×GC/QMS přináší:

• Rychlou identifikaci a kvantifikaci hlavních aroma skupin bez předchozí selektivní extrakce.
• Podporu pro vývoj a kontrolu výrobních procesů pražení a vzniklých senzorických profilů.
• Nástroj pro detekci podvodů či neautorizovaných směsí (padělky).

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj lze očekávat v oblasti:

• Integrace s vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií (HRMS) pro stanovení elementárních složení.
• Automatizované databázové vyhledávání a kvalifikační software pro _on-the-fly_ identifikaci neznámých látek.
• Sledování kinetiky termického vzniku specifických markerů v reálném čase.

Závěr

GC×GC/QMS představuje vysoce účinnou analytickou platformu pro skupinovou a fingerprint analýzu aroma a vedlejších produktů pražení ve složitých potravinových matricích. Její zavedení usnadňuje kontrolu kvality, optimalizaci procesů a rozvíjí chemometrické nástroje pro spolehlivou klasifikaci vzorků.

Reference

• Dunovská L. a kol. Anal. Chim. Acta 578 (2006) 234–240.
• Čajka T., Hajšlová J. J. Chromatogr. A 1058 (2004) 251–261.
• Welthagen W. a kol. J. Chromatogr. A 1019 (2003) 233–248.