GERSTEL Aktuell Nr. 44 (pdf; 5,32 MB) - Gerstel GmbH & Co.KG

automatisieren.
Probenvorbereitung.
10-mL-
Headspace-Vials
werden mit Proben
befüllt und
durch mit Septen
bestückte
Metallkappen
verschlossen.
Sobald die Vials
auf den Probentellern
des MPS
platziert und die
Parameter der
MAESTRO-Steuersoftware per Mausklick
gesetzt sind, erfordert die Untersuchung
der Proben keine weitere manuelle
Tätigkeit.
Randbemerkung: Wässrige Proben
beziehungsweise Proben mit einem hohen
Wassergehalt können sich in der HS/
DHS-Analyse als problematisch erweisen
und die Präzision der Analyse beeinträchtigen.
Als Gegenmaßnahme wird das
KAS im Lösungsmittelausblendungsmodus
(Solvent-vent mode) und mit einem
Statische Headspace (HS)
KAS:
MPS:
Tenax TA, Solvent-vent mode
60 °C Inkubationstemperatur
(10 min)
2,5 mL Injektionsvolumen
Dynamische Headspace (DHS)
Probenfalle: Tenax TA
DHS: 30 °C Fallentemperatur
60 °C Inkubationstemperatur
(10 min)
50 mL Spülvolumen
10 mL/min Spülfluss
10 mL Trockenvolumen
5 mL/min Trockenfluss
TDU: solvent venting
20 °C (1 min);
720 °C/min; 110 °C (1 min);
720 °C/min; 300 °C (3 min)
GERSTEL-TDU
KAS: Tenax TA Liner, Solvent-vent
mode (60 mL/min) bei 0 kPa
Splitless (2 min)
20 °C (0,2 min); 10 °C/s;
300 °C (5 min)
Säule: 25 m CP-SIL 5CB (Varian)
di = 0,15 mm, df = 2,0 μm
Pneumatik: He, konstanter Fluss =
0,5 mL/min
Ofen: 40 °C (10 min); 10 °C/min;
300 °C (6 min)
MSD: Scan, mz = 28-350
Tenax-gefüllten Liner betrieben, wodurch
sich die Wasserlast signifikant reduzieren
lässt. Bei Einsatz des Dynamic Headspace-Systems
(DHS) werden die Analyten
kontinuierlich aus dem Dampfraum
über der Probe zum Adsorbens transportiert.
Sofern nicht alle Feuchtigkeit entfernt
wurde, ermöglicht das DHS-System
die automatisierte Trocknung des Adsorbensröhrchens
im Gasstrom.
Die Desorption der Analyten erfolgt
automatisiert in der ThermalDesorption-
Unit (TDU); sie werden im KAS cryofokussiert
und temperaturprogrammiert auf
die Trennsäule gegeben, was zu einer sehr
guten Peakform führt. Durch eine zusätzliche
Lösungsmittelausblendung im TDU
lassen sich unter anderem Fuselalkohole
aus dem System entfernen.
Ergebnis und Diskussion
Um den von uns gewählten Analysenansatz
auf seine Wirksamkeit hin zu überprüfen,
wurde fassgereifter Whiskey mittels der
Kombination von HS und DHS untersucht.
Die statische HS brachte Chromatogramme
(Abbildung 2) zutage, die von
Fusel- oder höheren Alkoholen zusammen
mit Ethylacetat und den wesentlichen
geradkettigen Fettsäureestern bis zu Dodecansäure
dominiert wurden. Ebenfalls zu
sehen sind deutliche Signale von Aldehyden,
Ethylestern und Acetalen im vorderen
Elutionsbereich. Als besonders wichtig
erweisen sich die Ethylester kurzkettiger
Fettsäuren, ihres angenehmen Aromas
wegen auch Fruchtester genannt. Beißend
riechende Aldehyde sowie süß schmeckende
Acetale verschiedener Alkohole
können das Aroma ebenfalls beeinflussen.
Das Chromatogramm der dynamischen
Headspace wiederum zeigt ein
ganz anderes Bild. Während Alkohole bis
C 5 zum Teil verloren gehen und der entsprechende
Bereich des Chromatogramms
nur geringe Aussagekraft besitzt, liefert
der restliche Bereich im Chromatogramm
umso mehr und detailreichere Daten. Im
Bild zeigen sich viele geradkettige und verzweigte
Ester sowie einige Säuren; Nonanal
und Decanal wurden zuvor schon in Bier,
Wein und Cognac nachgewiesen, Komponenten
also, die auch vermehrt in der
Geschmacks- und Duftstoffindustrie eingesetzt
werden.
Fazit: Die Ergebnisse beider Injektionsmethoden
sind sehr gut reproduzierbar;
diese benötigen normalerweise nicht
den Einsatz interner Standards. Die Kombination
statischer und dynamischer Headspace-Techniken
bietet einen nützlichen
komplementären Ansatz zur Profilierung
von Haupt- und Nebenbestandteilen in
alkoholischen Getränken. Das gilt insbesondere
für solche, die nicht unerhebliche
Mengen an gelösten Feststoffen enthalten;
sie verbleiben als Rückstand im Vial
und belasten das GC/MS-System nicht.
Die HS- beziehungsweise DHS-Analyse
erfolgt voll automatisiert auf ein und
demselben Autosampler; eine Offline-Probenvorbereitung
ist nicht erforderlich. Für
beide Techniken ist die einzig benötigte
Probenvorbereitung die Verdünnung der
Probe in einem Headspace-Vial. In beiden
Fällen wird ein KaltAufgabeSystem (KAS)
als PTV-Injektor im Solvent-vent Modus
genutzt, um eine bestmögliche Chromatographie
zu erreichen. Die Anwendung des
hier vorgestellten kombinierten Ansatzes
stellt ein effektives Routine-Analyseprotokoll
für diese spezifische Produktgruppe
dar, wobei eine Kontamination des GC-
Liners mit schlecht verdampfbaren Komponenten
verhindert wird.
Autoren
Kevin Mac Namara, Frank McGuigan
Irish Distillers-Pernod Ricard, Midleton Distillery,
Midleton, Cork, Ireland
Andreas Hoffmann
GERSTEL GmbH & Co. KG,
Eberhard-Gerstel-Platz 1,
45473 Mülheim an der Ruhr, Deutschland
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