IPA/2007/HR/16IPO/001-040302 Višnja Maraska (Prunus cerasus var. Marasca) kao sastojak funkcionalne hrane Projekt financira EU Optimiranje metode za određivanje aromatičnog profila višnje maraske Prof. dr. sc. Branka Levaj Maja Repajić, dipl. ing. AROMA kombinirana percepcija mirisa i okusa karakteristični okus i miris karakteristične aromatične tvari aromatične tvari - nastaju u prirodi u složenim procesima biosinteze i akumuliraju se u voću, povrću, cvijeću, začinskom i aromatskom bilju smjesa spojeva koji isparavaju s vodom, vodenom parom ili inertnim plinom AROMA u kemijskom smislu: • alkoholi • esteri • eteri • aldehidi • ketoni • terpeni • karboksilne kiseline • ugljikovodici • laktoni • fenoli AROMA VOĆA pigmenti šećeri organske kiseline tvari arome AROMA VOĆA Svojstva: • velik broj aromatičnih spojeva (više od 6000) • male koncentracije (1-20 ppm) • izazivaju jaki osjetni efekt • velika hlapljivost • isti spojevi daju različitu aromu ovisno o ukupnom sadržaju • specifični spojevi nisu uvijek prisutni u najvećim koncentracijama • nestabilni tijekom prerade i izolacije/određivanja ODREĐIVANJE TVARI AROME AROMATIČNI SPOJEVI male koncentracije hlapljivost nestabilnost primjena sofisticiranih metoda za izolaciju: • destilacija vodenom parom • ekstrakcija superkritičnim CO2 • ekstrakcija organskim otapalima • hladno prešanje • ekstrakcija vršnih para plinskom kromatografijom • mikroekstrakcija vršnih para na čvrstoj fazi (HS-SPME) !!! CILJ: ne narušiti izvornu aromu -za identifikaciju i kvantifikaciju: uglavnom se koristi plinska kromatografija s plameno-ionizacijskim detektorom (GC-FID) i plinska kromatografija uz masenu detekciju (GC-MS) HS-SPME Headspace solidphase microextraction (HS-SPME) = Mikroekstrakcija vršnih para na krutoj fazi • izumio ju je Powliszyn 1989. god. • vrlo jednostavna i djelotvorna metoda koja ne koristi otapalo • sve faze uobičajene ekstrakcije (ekstrakcija, koncentriranje, prijenos do plinskog kromatografa) su integrirani u jedan korak znatno pojednostavljen postupak izolacije • mogu se izolirati najisparljiviji spojevi male molekulske mase HS-SPME Princip • ekstrakcija preko vlakna (zamjenuje ulogu otapala) • aparatura za SPME vrlo jednostavna modificirana šprica sastoji se od nosača, igle i tankog optičkog vlakna NOSAČ IGLA VLAKNO obavijeno tankim polimernim filmom koji apsorbira i koncentrira organske spojeve HS-SPME Tehnika HS-SPME HS-SPME Efikasnost ekstrakcije ovisi o: • tip vlakna - utječe na selektivnost ekstrakcije polarna vlakna nepolarna vlakna polarni spojevi nepolarni spojevi preliminarnim istraživanjima potrebno je utvrditi prikladnost vlakna za uporabu s obzirom na ukupni broj identificiranih spojeva komercijalno dostupna: PDMS, PA, PEG, PDMS/DVB, CAR/PDMS, DVB/CAR/PDMS HS-SPME • vrijeme • temperatura • volumen uzorka (koncentracija analita u uzorku) • dodatak NaCl • miješanje GC/MS Gas chromatography– mass spectrometry (GC-MS) = Plinska kromatografija uz masenu spektrometriju • analitička tehnika kao vezani sustav plinske kromatografije i masene spektrometrije PLINSKI KROMATOGRAF - odvaja organske komponente + MASENI SPEKTROMETAR - detektira strukturne informacije postojećih ugljikovodika GC/MS MJESTO INJEKTIRANJA UZORKA TERMOSTATIRANI PROSTOR ZA KOLONU DETEKTOR MASENOG SPEKTROMETRA KOLONA MOBILNA FAZA (He, N2, H2) PLINSKA KROMATOGRAFIJA DETEKTOR SNOP ELEKTRONA UZORAK ŽARNA NIT SNOP IONA MAGNET MASENA SPEKTROMETRIJA GC/MS VISINA PIKA PIK (SPOJ) Kromatogram RETENCIJSKO VRIJEME VIŠNJA (Prunus cerasus L.) • porijeklom iz JZ Azije • vrlo aromatično voće • klimatski uvjeti, uvjeti uzgoja i skladištenja utječu na ukupnu aromu ploda • glavni nosioci arome: benzaldehid benzil alkohol eugenol vanilin geraniol linalol (Schwab, Schreier, 1990; Maarse, 1991; Petersen, Poll, 1999, 2003) VIŠNJA MARASKA (Prunus cerasus var. Marasca) • pradomovina srednja Azija • autohtona hrvatska sorta - Dalmacija (16. st.) • uzgoj – sjeverna i srednja Dalmacija, otoci • bogat izvor biološki aktivnih tvari, organskih i anorganskih spojeva, dijetalnih vlakana, fenolnih spojeva (antocijani!), hormona melatonina (Pedisić, Levaj, Dragović-Uzelac, 2007) • karakterizira ju iznimna aroma nedovoljno istražena VIŠNJA MARASKA (Prunus cerasus var. Marasca) 2-feniletanol 1-butanol 1-heksanol Butil acetat Etil oktanoat Etil 2-metil butanoat α-terpineol Nerol Linalol 2-heptanon 2-heksenal Heksanal Benzaldehid (Levaj, 2010) VIŠNJA MARASKA (Prunus cerasus var. Marasca) CILJ: a) optimiranje metode za određivanje aromatičnog profila višnje Maraske b) identifikacija i kvantifikacija aromatičnog profila višnje Maraske c) praćenje promjena arome višnje Maraske tijekom prerade - usporedba nekoliko sorti višnje (Maraska, Oblačinska, Kelleris, Haiman, Rexelle) s dva različita uzgojna područja (kontinentalna i priobalna Hrvatska) - izolacija: HS-SPME - identifikacija/kvantifikacija: GC/MS HS-SPME UVJETI TEMPERATURA (ºC) Dizajn eksperimenta (Face centered metoda) VLAKNO 30 40 VRIJEME EKSTRAKCIJE (min) KONCENTRACIJA SOLI (g) 30 0 1 45 0,5 60 0 1 30 0,5 45 0 0,5 1 60 0,5 30 0 1 45 0,5 60 0 1 PDMS 100μm PDMS/CAR/DVB 50/30μm 50 HS-SPME/GC-MS m (uzorak) = 5 g m (NaCl) = 1 g V (H2O) = 4 mL Vial 20 mL 40 ºC/45 min miješanje PDMS 100μm (250oC/ 1h u injektoru) - kromatograf: 5973 MSD/6890 GC (Agilent Technologies, USA) - kolona: ZB-5 ms, 30 m x 0.25 mm x 0.25 μm (Phenomenex, USA) - desorpcija: 2 min - temperatura injektora: 250 ºC (splitless) - temperatura detektora: 250 ºC - helij, protok 1.7 ml/min - temperaturni program: 50 ºC – 5 min 50 – 200 ºC – 4 ºC/min 200 – 240 ºC – 6 ºC/min 240 ºC – 2 min REZULTATI Kromatogram 1. Aromatični spojevi u višnji Maraski Kromatogram 2. Aromatični spojevi u višnji Oblačinska SLIJEDI... obrada rezultata – identifikacija i kvantifikacija aromatičnih spojeva prerada sirovine – analiza promjene arome HVALA NA PAŽNJI! Kontakt: Maja Repajić, dipl. ing. mrepajic@pbf.hr Laboratorij za procese konzerviranja i preradu voća i povrća PBF, Zagreb
© Copyright 2024 Paperzz
