Použitie nízkotlakovej plynovej chromatografie s hmotnostno-spektrometrickou detekciou na analýzu rastlinných olejov a masla

Použitie nízkotlakovej plynovej chromatografie s hmotnostno-spektrometrickou detekciou na analýzu rastlinných olejov a masla

Celkové hodnotenie

Vedecká práca
80%
Prevedenie (dizajn)
80%
Diskusná interakcia
80%
PoužívateľVedecká prácaDizajnDiskusná interakcia
Mgr. Kristína Ormandyová100%100%100%
Ing. Zuzana Brnoliaková PhD.60%60%60%
ISBN: 978-80-972360-2-1

Použitie nízkotlakovej plynovej chromatografie s hmotnostno-spektrometrickou detekciou na analýzu rastlinných olejov a masla

Žofia Szabóová1 , Jaroslav Blaško , Paulína Galbavá , Ľuboš Nižnanský2,3 , Ľudmila Gabrišová4 , Oliver Macho , Róbert Kubinec ,
1 Univerzita Komenského v Bratislave, Prírodovedecká fakulta, Chemický ústav, Bratislava, Slovensko
2 Univerzita Komenského v Bratislave, Lekárska fakulta, Ústav súdneho lekárstva, Bratislava, Slovensko
3 Súdnolekárske pracovisko, Úrad pre dohľad nad zdravotnou starostlivosťou, Laboratórium toxikologicko- chemickej analýzy, Bratislava, Slovensko
4 Slovenská Technická Univerzita, Strojnícka fakulta, Ústav procesného inžinierstva, Bratislava, Slovensko
zofia.szaboova92@gmail.com

Napriek prísnej kontrole kvality potravín je falšovanie ešte stále aktuálnou témou. Kvalitné mliečne produkty sú falšované z ekonomických dôvodov, hlavne pridávaním lacných rastlinných olejov. Zo všetkých mliečnych produktov je najdôležitejšie maslo, ktoré obsahuje min. 82% mliečneho tuku. Na analýzu cudzích tukov v masle boli vyvinuté a použité rôzne analytické metódy. Oficiálnou metódou je Prechtova metóda, ktorá je založená na plynovo-chromatografickej (GC) separácii triglyceridov (TAG) na náplňových kolónach a ich detekcii plameňovo-ionizačným (FID) detektorom [1,2]. Táto metóda však neumožňuje separáciu jednotlivých TAG izomérov, eluované píky sú zložené zo zmesi TAG s podobnou molekulovou hmotnosťou. Navyše, touto metódou je možné odhaliť prídavok lacných olejov a tukov k maslu od úrovne 5%. V našej práci sme sa zamerali na vývoj citlivejšej, rýchlejšej metódy, využívajúc nízkotlakovú plynovú chromatografiu s hmotnostno-spektrometrickou detrekciou (LPGC-MS). Komerčné GC-MS zariadenie je limitované teplotou prechodovej kapiláry (maximálne 350 °C), avšak väčšina TAG eluuje pri vyšších teplotách. Na umožnenie použitia MS detekcie bolo z toho dôvodu nutné znížiť teplotu elúcie analyzovaných TAG použitím nízkotlakovej GC. Novo-vyvinutá metóda zahrňuje jednoduché rozpúšťanie rastlinných olejov a masiel v chloroforme a priamu LPGC-MS analýzu, zrýchlenie analýzy v porovnaní už s bežnými metódami a možnosť identifikácie TAG použitím MS. Porovnaním TAG profilov slnečnicového, repkového oleja a masla sa vybrali pre ne charakteristické, selektívne m/z ióny, ktoré sa sledovali v SIM móde MS detektora. Z kalibračných kriviek sme zistili, že touto metódou je možné kvantifikovať prídavok repkového oleja k maslu od úrovne 0.45% pri charakteristickom ióne m/z 600.4 a slnečnicového oleja už od úrovne 0.15% pri m/z 598.4. LPGC-MS metódu sme využili na analýzu 10 komerčných masiel, príčom v jednom masle sme identifikovali prídavok repkového oleja k maslu na úrovni 1.2%.

Poďakovanie: 

Táto práca bola podporená Agentúrou na podporu výskumu a vývoja projektom APVV-15-0466 a vďaka podpore v rámci operačného programu Výskum a inovácie pre projekt: ITMS: 26240120025 spolufinancovaným zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja. Ďalej bola práca podporená grantom Univerzity Komenského v Bratislave UK/237/2018.

Zdroje: 

[1] Precht D (1991) Fett Wiss Technol 93:538.
[2] Molkentin J (2007) Eur J Lipid Sci Technol 109:505.

Diskusia

Dobry den, uvadzate nesporne vyhody vasho metodickeho pristupu k analyze rastlinnych olejov a masla. Co myslite, bude mozne vysledky vasej prace zaviest aj do praxe, cize ci budu mat vplyv na upravu metodik bezne pouzivanych na kontrolu kvality potravinarskych vyrobkov. Resp. aka dlha cesta je od vyvoja metodiky po jej zavedenie do praxe, mozete ozrejmit jej etapy, vratene verifikacie a pripadneho legislativneho procesu, aka je cca ekonomicka narocnost tohoto porcesu, ako casovo to prebieha (mesiace? roky?). Vopred dakujem za odpovede, ZB

Dobrý deň,
ďakujem za Vašu otázku. Ako som spomínala aj v abstrakte, existuje už niekoľko citlivejších metód (ktoré umožňujú kvantifikovať prídavok rastlinných olejov k maslu už od úrovne 1%) na odhalenie falšovania masla rastlinnými olejmi ako Prechtova metóda, avšak zatiaľ neboli zavedené do praxe, resp. uznané za oficiálne metódy. Našu metódu budú môcť použiť výskumníci a kontrolóri kvality potravín, nakoľko naše výsledky s presným popisom postupu ich získania budú opublikované v karentovanom časopise Monatshefte für Chemie - Chemical Monthly. Avšak naša metóda nie je oficiálna ani akreditovaná a myslím si, že v blízkej budúcnosti ani nebude.
Zavedenie novej metódy do praxe trvá niekoľko mesiacov (samozrejme nie oficiálnej metódy), pričom treba zistiť presnosť, opakovateľnosť, linearitu, pracovný rozsah merania, citlivosť, neistotu merania, medzu detekcie a medzu stanoviteľnosti, interferencie, matricový efekt, porovnanie s inou metódou. Ekonomická náročnosť procesu závisí od počtu meraní, použitého analytického prístroja, použitých chemikálii a štandardov, a mnoho ďalších faktorov.

Zdravim, rad by som sa opytal na zopar veci:
Mohli by ste popisat, ako ste pripravili standardne vzorky pre kalibraciu?
Akym fragmentom prisudzujete ionty 598 a 600 (m/z)? A nasledne - dala by sa vasa metoda "oklamat" (cistocnou) hydrogenaciou tych rastlinnych olejov, ktorymi sa to maslo pancuje? Je taka to prax bezna/znama?

Dobrý deň,
štandardné vzorky sme pripravili nasledovne: zanalyzovali sme 10 rôznych druhov komerčných masiel, z ktorých sme jedno, ktorého zloženie triglyceridov a mastných kyselín sa skoro vôbec nelíšilo od zloženia tzv. štandardného čistého referenčného masla, vybrali a do každej vialky sme z neho navážili potrebné množstvo pre analýzy. Ku vzorkám masla sme následne pridávali buď slnečnicový olej (jeho čistotu sme potvrdili GC-MS, GC-FID) alebo repkový olej a pripravili kalibračné roztoky masla s prídavkom 100;50;25;10;5;2,5;1;0,5;0,25;0,1 g/100g oleja.
Ión m/z 600.4 prislúcha fragmentu C39H66O4+ a m/z 598.4 fragmentu C39H68O4+. Áno, pri použití hydrogenovaných olejov na pančovanie je naša metóda nedostatočná, takýto prídavok nevie odhaliť. Je niekoľko príkladov v literatúre, kedy sa maslo pančovalo práve takýmito olejmi.