Analytical techniques for determination of mycotoxins in barley, malt and beer: A review

Význam tématu

Mykotoxiny představují závažný problem v ječmenu, sladu a pivu, neboť na molekulární úrovni působí toxicky i při stopových koncentracích. Jejich výskyt ovlivňuje bezpečnost potravin, kvalitu pivovarské suroviny a vyžaduje spolehlivé analytické přístupy pro kontrolu výrobních procesů a ochranu spotřebitele.

Cíle a přehled studie

Tento přehled shrnuje existující analytické postupy pro stanovení mykotoxinů v ječmeni, sladu a pivu. Zaměřuje se na:

• Postupy vzorkování a homogenizace
• Techniky extrakce a čistící metody
• Spektrum analytických detekčních metod
• Hlavní výsledky při aplikaci ve zpracovatelském řetězci

Použitá metodika a instrumentace

Vzorkování a homogenizace: Odběr reprezentativních partií, důkladné promíchání.

Extrakce a čistění:

• Solid-liquid extraction (SLE), sondování, ultrazvuk
• QuEChERS (acetonitril–voda + soli + disperzní SPE)
• Imunochemické metody: IAC, ELISA, biosenzory
• Pokročilé techniky: SALLE, DLLME, MAE, PLE, SFE
• Speciální sorbenty: PSA, C18, GCB, molekulárně imprintované polymery

Instrumentace:

• Chromatografie: TLC, HPLC/UPLC-UV, PDA, FLR, GC-MS
• MS detektory: ESI, APCI, APPI s Q, QqQ, ion-trap, TOF
• Spektroskopie: NIR, FT-IR, Raman
• Kapilární elektroforéza (CE)

Hlavní výsledky a diskuse

Úroveň mykotoxinů v ječmeni a sladu (DON, NIV, T-2, HT-2, ZON, OTA, AFs, fumonisiny) kolísá regionálně a závisí na klimatických podmínkách a technologii zpracování. Malé množství přechází do piva; procesy jako klíčení, čiření, filtrace a var výrazně snižují koncentrace. Metody QuEChERS + LC-MS/MS umožňují multi-residuální monitoring desítek toxinů bez rozsáhlého čistění, ovšem s nutností kompenzovat matrix-efekty. Imunochemie (IAC + HPLC-FLR, ELISA) nabízí vysokou citlivost pro jednotlivé mykotoxiny.

Přínosy a praktické využití metody

• Detekce stopových koncentrací (µg/kg až ng/L)
• Multi-třídní screening (LC-MS/MS) i selektivní analýza (IAC-HPLC-FLR)
• Rychlé on-site testy (ELISA, biosenzory, spektrální metody)
• Podpora QA/QC a souladu s legislativními limity (EC 1881/2006)

Budoucí trendy a možnosti využití

• Miniaturizace a automatizace (biočipy, lab-on-a-chip)
• Nanomateriály pro cílené čistící fáze (magnetické sorbenty, MIP)
• Vysokorozlišení MS (QTOF, FT-ICR) pro neznámé a konjugované vlivy
• Internet věcí (IoT) a kontinuální monitoring ve výrobě

Závěr

Soustava analytických metod od vzorkování až po MS-detekci umožňuje komplexní kontrolu mykotoxinů v pivovarském řetězci. Výběr postupu závisí na požadavku citlivosti, počtu analyzovaných toxinů a dostupných zdrojích. Trendem je minimalizace čistících kroků při zachování spolehlivosti výsledků.

Reference

• Pernica M. et al. Anal. Techn. Mycotoxins in Barley, Malt and Beer: A Review (2019).
• Pereira V.L. et al. Trends Food Sci. Technol. 36:96–136 (2014).
• Anastassiades M. et al. J. AOAC Int. 86(2):412–431 (2003).
• Sulyok M. et al. Rapid Commun. Mass Spectrom. 20(18):2649–2659 (2006).
• Zhang L. et al. Toxins 10(2):65 (2018).
• Papers on LC-MS/MS, QuEChERS, IAC and screening methods.