Measurement of Acrylamide in Potato Chips by Portable FTIR Analyzers

Význam tématu

Acrylamid je potenciálně karcinogenní sloučenina vznikající při pečení, smažení a pražení škrobnatých potravin, jako jsou bramborové chipsy.
Jeho kontrola je zásadní pro ochranu zdraví spotřebitelů a splnění legislativních požadavků (např. Kalifornie, EU).

Cíle a přehled studie / článku

Tato studie si klade za cíl ověřit vhodnost přenosných FTIR analyzátorů pro rychlé měření obsahu akrylamidu v bramborových chipsích a porovnat tuto metodu s referenčními LC-MS/MS postupy.
Prezentuje aplikaci kompaktních analyzátorů Agilent 4500 a 5500 v provozních podmínkách.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: lisování chipsů pod hydraulickým tlakem pro vytvoření tzv. "chip cake" a odstranění přebytečného oleje.
• Měření: FTIR analyzátory Agilent 5500 (at‐site laboratoř) a přenosný Agilent 4500 (terén) s diamantovou jedinou reflexí ATR.
• Spektroskopie: rozlišení 4 cm⁻¹, 64 akumulovaných interferogramů v oblasti 4000–700 cm⁻¹.
• Vyhodnocení dat: normalizace, druhá derivace (Savitzky–Golay, 25 bodů), kvantifikace pomocí multivariační PLS regression v software Pirouette.

Hlavní výsledky a diskuse

• Naměřené koncentrace akrylamidu v chipsích se pohybovaly od 169 do 2453 µg/kg.
• Model PLSR pro "běžné" chipsy dosáhl korelačního koeficientu r = 0,95 a SEP = 75 µg/kg.
• Pro ochucené a sladké chipsy byly dosaženy hodnoty SECV 75–98 µg/kg.
• Nejdůležitější absorpční pásy ležely v oblasti 1201–1699 cm⁻¹, která korelovala s koncentrací akrylamidu.
• FTIR metoda eliminovala potřebu složité přípravy a spotřebního materiálu typického pro hmotnostní spektrometrie.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý a přenosný on‐site monitoring během výroby.
• Bez nutnosti rozpouštědel, kolon nebo cartridgí.
• Nižší provozní náklady a menší závislost na externích laboratořích.
• Podpora rozhodování pro kontrolu kvality a bezpečnosti potravin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace mobilních FTIR do výrobních linek pro kontinuální sledování.
• Rozšíření aplikace na další škrobnaté produkty a kávu.
• Nasazení v menších provozech či zemědělském sektoru pro prediktivní kontrolu kvality.
• Optimalizace chemometrických modelů pro vyšší přesnost a robustnost.

Závěr

Přenosné FTIR analyzátory s diamantovou ATR geometrií se ukázaly jako efektivní alternativa k LC-MS/MS při stanovení akrylamidu v bramborových chipsích.
Metoda nabízí rychlou analýzu, minimalizaci spotřeby materiálu a vysokou flexibilitu nasazení přímo ve výrobním prostředí.

Reference

1. Ayvaz H., Rodriguez-Saona L. Application of Handheld and Portable Spectrometers for Screening Acrylamide Content in Commercial Potato Chips, Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2013.
2. Agilent Technologies. Agilent’s FTIR family – lab results, anywhere you want, Publication 5991-1405EN, 2012.