Rapid Determination of Cinnamomum Species Using the DART QDa System with LiveID for Ground Spice Authenticity Testing
Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Cinnamomum verum (skořice cejlonská) a Cinnamomum cassia (skořice čínská) vykazují odlišný obsah bioaktivních látek, především kumarinu, a jejich záměna může negativně ovlivnit chuť, kvalitu i bezpečnost potravinářských výrobků. Rychlé a přesné ověření druhu skořice je proto zásadní pro potravinářský průmysl, kontrolu kvality a ochranu spotřebitelů.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodu pro okamžité rozlišení druhu skořice bez nutnosti chromatografického rozdělení. Test kombinuje extrakci vzorku, rychlou ionizaci technologií DART, přímou detekci pomocí ACQUITY QDa a multivarianční analýzu v softwaru LiveID pro autentifikační testování mleté skořice.
Vzorky autentické C. verum a C. cassia byly homogenizovány a extrahovány v etanolových vodných roztocích (50:50, v/v). Po odšťavení se extrakty očistily na Oasis HLB SPE kartáčcích a nanesly ve formě kapky na QuickStrip kartu. Měření v pozitivním módu probíhalo v rozsahu 100–600 m/z s teplotou nosiče plynů 150 °C a rychlostí snímání 2 Hz. Data se zpracovala v reálném čase v LiveID, kde se použila kombinace PCA pro redukci dimenze a LDA pro klasifikaci.
Metoda identifikovala klíčové ionty: kumarin (147 m/z), cinnamaldehyd (133 m/z), methylcinnamát (163 m/z) a cinnamylacetát (177 m/z), které umožnily odlišit obě skupiny skořice. Chemometrický model vykázal 100% přesnost při křížové validaci metodou leave 20% out i leave one file out. Byla prokázána schopnost detekovat falešné ředění C. verum cca na úrovni 10 %. Interlaboratorní test ukázal reprodukovatelnost výsledků s 100% správnou klasifikací C. verum a 10 % outlierů u C. cassia. Test retailového vzorku potvrdil přítomnost C. cassia ve všech replikátech.
Metoda nabízí:
Očekává se rozšíření metody na další sušené koření a byliny, integrace přenosných DART zařízení pro terénní analýzu a vylepšení modelů pomocí strojového učení pro komplexnější potravinářské profily. Zaměření na automatizaci a sdílení dat v cloudových platformách podpoří rychlou detekci podvodů v celém dodavatelském řetězci.
Propojení DART ionizace s ACQUITY QDa a LiveID softwarovým řešením představuje robustní, rychlou a vysoce přesnou metodu autentizace druhu skořice. Díky minimální přípravě a rychlé akreditovatelné analýze je vhodná pro rutinní kontrolu kvality v potravinářském průmyslu.
Software, LC/MS, DART, LC/SQ
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Cinnamomum verum (skořice cejlonská) a Cinnamomum cassia (skořice čínská) vykazují odlišný obsah bioaktivních látek, především kumarinu, a jejich záměna může negativně ovlivnit chuť, kvalitu i bezpečnost potravinářských výrobků. Rychlé a přesné ověření druhu skořice je proto zásadní pro potravinářský průmysl, kontrolu kvality a ochranu spotřebitelů.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout a validovat metodu pro okamžité rozlišení druhu skořice bez nutnosti chromatografického rozdělení. Test kombinuje extrakci vzorku, rychlou ionizaci technologií DART, přímou detekci pomocí ACQUITY QDa a multivarianční analýzu v softwaru LiveID pro autentifikační testování mleté skořice.
Použitá metodika
Vzorky autentické C. verum a C. cassia byly homogenizovány a extrahovány v etanolových vodných roztocích (50:50, v/v). Po odšťavení se extrakty očistily na Oasis HLB SPE kartáčcích a nanesly ve formě kapky na QuickStrip kartu. Měření v pozitivním módu probíhalo v rozsahu 100–600 m/z s teplotou nosiče plynů 150 °C a rychlostí snímání 2 Hz. Data se zpracovala v reálném čase v LiveID, kde se použila kombinace PCA pro redukci dimenze a LDA pro klasifikaci.
Použitá instrumentace
- IonSense DART systému pro ambientní ionizaci
- Waters ACQUITY QDa Mass Detector
- Oasis HLB SPE kartuše (3 cc, 60 mg)
- QuickStrip karty pro rychlou aplikaci vzorku
- Software MassLynx a LiveID multivarianční software
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda identifikovala klíčové ionty: kumarin (147 m/z), cinnamaldehyd (133 m/z), methylcinnamát (163 m/z) a cinnamylacetát (177 m/z), které umožnily odlišit obě skupiny skořice. Chemometrický model vykázal 100% přesnost při křížové validaci metodou leave 20% out i leave one file out. Byla prokázána schopnost detekovat falešné ředění C. verum cca na úrovni 10 %. Interlaboratorní test ukázal reprodukovatelnost výsledků s 100% správnou klasifikací C. verum a 10 % outlierů u C. cassia. Test retailového vzorku potvrdil přítomnost C. cassia ve všech replikátech.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Minimální manipulaci se vzorkem a rychlou přípravu
- Detekci 12 vzorků za méně než 3 minuty pomocí QuickStrip
- Možnost nasazení v místě kontroly kvality bez potřeby specializovaného personálu
- Vysokou spolehlivost a reprodukovatelnost
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření metody na další sušené koření a byliny, integrace přenosných DART zařízení pro terénní analýzu a vylepšení modelů pomocí strojového učení pro komplexnější potravinářské profily. Zaměření na automatizaci a sdílení dat v cloudových platformách podpoří rychlou detekci podvodů v celém dodavatelském řetězci.
Závěr
Propojení DART ionizace s ACQUITY QDa a LiveID softwarovým řešením představuje robustní, rychlou a vysoce přesnou metodu autentizace druhu skořice. Díky minimální přípravě a rychlé akreditovatelné analýze je vhodná pro rutinní kontrolu kvality v potravinářském průmyslu.
Reference
- Grieve M. A Modern Herbal. Vol. I. Dover Publications, 1971.
- https://www.bfr.bund.de/en/press_information/2012/26/cassia_cinnamon_with_high_coumarin_contents_to_be_consumed_in_moderation-131836.html
- Venter A, Nefliu M, Cooks R G. Ambient Desorption Ionization Mass Spectrometry. TrAC. 27: 284–290, 2008.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Real-Time Authentication of Food and Beverages Using DART QDa LiveID Analysis Sara Stead1, Renata Jandova1, Kari Organtini2 , Dave Douce1 and Jayne Kirk1 1 Waters Corporation, Stamford Avenue, Altrincham Road, Wilmslow, SK9 4AX, UK 2 Waters Corporation, Milford MA 01757,…
Klíčová slova
liveid, liveiddart, dartqda, qdacinnamon, cinnamonwhisky, whiskybrand, brandcassia, cassiacurate, curatebespoke, bespokereal, realcinnamaldehyde, cinnamaldehydecheaper, cheapercoumarin, coumarinchallenged, challengedpalm
Rapid Profiling and Authentication of Cinnamon Samples Using Ambient Ionization (DART) and Single Quadrupole Mass Spectrometry
2016|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Rapid Profiling and Authentication of Cinnamon Samples Using Ambient Ionization (DART) and Single Quadrupole Mass Spectrometry Kari Organtini and Gareth Cleland Waters Corporation, Milford, MA, USA AIM INTRODUCTION Demonstrate the utility and ease-of-use Cinnamon is a…
Klíčová slova
cinnamon, cinnamonground, groundceylon, ceylondart, dartauthentication, authenticationcinnamaldehyde, cinnamaldehydeqda, qdacoumarin, coumarinstick, stickprofiling, profilingrapid, rapidsamples, samplesspecies, speciesacquity, acquitysticks
Waters Application Notes - Food Testing
2020|Waters|Příručky
Waters Application Notes Food Testing TO YOUR LABORATORY GC WITH THE POWER OF XEVO ■ Engineered to maximize uptime ■ Minimal method development ■ Easily surpass regulatory limits ■ Reduce training time and costs www.waters.com/tqgc Ensuring consistent, reliable security in…
Klíčová slova
uplc, uplcacquity, acquityfood, foodfipronil, fipronilxevo, xevoapplication, applicationnote, noteclass, classwaters, watersapgc, apgchlb, hlbliveid, liveidoasis, oasismin, mintime
Rapid Determination of Whisky Brands Using the DART QDa with LiveID System for Alcoholic Beverage Quality Control Testing
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Rapid Determination of Whisky Brands Using the DART QDa with LiveID System for Alcoholic Beverage Quality Control Testing Sara Stead, 1 Renata Jandova,1 Rebecca Eccles, 2 and Ian Goodall 2 Waters Corporation, Wilmslow, UK; 2 Scotch…
Klíčová slova
whisky, whiskydart, dartliveid, liveidscotch, scotchqda, qdabrands, brandsalcoholic, alcoholicmodel, modelclassification, classificationbeverage, beveragediscriminatory, discriminatorybrand, brandpca, pcarapid, rapidblended
