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Massenspektrometrie

PTR-MS hilft beim Aroma-Design und der Lebensmittelsicherheit

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Durch die Kopplung des neuen Systems an ein PTR-MS-Gerät werden jegliche Kaltstellen vermieden, womit eine optimale Überführung der zu analysierenden Luft gewährleistet ist. In der Vergangenheit kam es immer wieder vor, dass insbesondere Substanzen wie Vanillin, die man gemeinhin als „klebrig“ charakterisieren kann, Probleme bei der Analyse bereiteten (verzögertes Ansprechverhalten, Memory-Effekte, etc.). In Abbildung 2 ist eine Messung, die mithilfe des Einlasssystems aufgenommen wurde dargestellt. Im Bereich A atmet der Proband in das System. Die einzelnen Atemzyklen sind an dem im menschlichen Atem omnipräsenten Isopren erkennbar. In Bereich B wird ein mit Vanillin aromatisiertes Getränk an den Einlass gehalten (kein Isopren, Vanillin-Signal steigt an). Schlussendlich nimmt der Proband einen Schluck des Getränks und atmet im Bereich C wieder in das NASE-System. Es ist deutlich sichtbar, dass das Vanillin-Signal gleichzeitig mit dem Isopren ansteigt, d.h. dass keine Ansprechverzögerung auftritt. Der Geschmacksforscher kann auf diese Weise die Entwicklung des Vanille-Aromas im Nasen- und Rachenraum als Funktion der Zeit „live“ beobachten.

Food Safety als hot topic

Auf internationalen Fachtagungen ist „Food Safety“, also Lebensmittelsicherheit, als eines der wichtigsten Zukunftsthemen in aller Munde. Durch die extrem kurze Ansprechzeit sowie die sehr hohe Empfindlichkeit scheint PTR-MS geradezu prädestiniert für den Einsatz in der Lebensmittelsicherheit. Um einen proof-of-principle zu erbringen, dass PTR-MS schnell und eindeutig unerwünschte und eventuell sogar gefährliche Substanzen in Lebensmitteln aufspüren kann, wurde ein Glas Leitungswasser mit einer geringen Menge der Chemikalie gamma-Butyrolacton (besser bekannt als GBL, Liquid Ecstasy oder auch als „date rape drug“) kontaminiert. Abbildung 3 zeigt das Ergebnis einer Messung die mittels eines PTR-TOF 8000 durchgeführt wurde. Die x-Achse ist hierbei die Zeit, die y-Achse die Masse und die z-Achse die Signalintensität. Der PTR-MS-Einlass wurde bei dieser Messung von ca. 1 m Entfernung bis auf ca. 1 cm an die Wasseroberfläche herangeführt (Maximum der Messung) und wieder entfernt. Durch die hohe Massenauflösung ist das protonierte gamma-Butyrolacton eindeutig zu identifizieren. Die hohe Sensitivität sorgt dafür, dass die Kontamination selbst aus einiger Entfernung noch detektierbar ist.

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Literatur

[1] W. Lindinger, A. Hansel and A. Jordan, Int. J. Mass Spectrom. Ion Proc., 173, 191-241 (1998).

[2] A. Jordan, S. Haidacher, G. Hanel, E. Hartungen, J. Herbig, L. Märk, R. Schottkowsky, H. Seehauser, P. Sulzer, T.D. Märk, Int. J. of Mass Spectrom. 286 (2009), 32-38.

[3] A. Jordan, S. Haidacher, G. Hanel, E. Hartungen, L. Märk, H. Seehauser, R. Schottkowsky, P. Sulzer, T.D. Märk, Int. J. of Mass Spectrom. 286 (2009), 122–128.

[4] R. S. Blake, P. S. Monks, A. M. Ellis, Chem. Rev. 109 (3) (2009), 861-896.

[5] F. Biasioli, C. Yeretzian, F. Gasperi, T. D. Märk, Trends in Analytical Chemistry 30 (7) (2011).

[6] http://www.ionicon.com/documentation/publications.html (03.10.2011)

[7] C. Lindinger, D. Labbe, P. Pollien, A. Rytz, M. A. Juillerat, C. Yeretzian, I. Blank, Anal. Chem. (2008).

* Dr. P. Sulzer, L. Märk: Ionicon Analytik, 6020 Innsbruck/Österreich

* *S. Jürschik, Prof. Dr. Dr. hc. mult. T. D. Märk: Institut für Ionenphysik und Angewandte Physik, Leopold-Franzens-Universität Innsbruck, 6020 Innsbruck/Österreich

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