Name: Gıda Örneklerinde Otomatik Örnekleme Sistemi ve Özelleştirilmiş Veri Analizi ile Birleştirilen PTR-ToF-MS: Biyolojik İşlem İzleme, Tarama ve Burun Uzayı Analizi (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-05-11T12:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: Öğrenin, PTR-ToF-MS ile gıda biliminde uçucu organik bileşik analizi yapmayı; otomatik örnekleme ve özelleştirilmiş veri analizi kullanarak yoğurt fermantasyonu izleme, elma genotipleri tarama ve kahve tüketimi sonrası burun uzayı analizi gerçekleştirin.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Bu çalışma, Avrupa Komisyonu'nun 7. Çerçeve Programı kapsamında 287382 No'lu Hibe Sözleşmesi kapsamında desteklenmektedir. SY, Avrupa Komisyonu'nun 287382 numaralı 7. Çerçeve Programı Hibe Anlaşması'nın bir faydalanıcısıdır. IK, Fondazione Edmund Mach'tan FIRST doktora okulu hibesinin yararlanıcısıdır. VC, Foggia Üniversitesi'ndeki çalışmaları için 'Future In Research' programı (uygulama kodu 9OJ4W81) çerçevesinde Apulian Bölgesi tarafından desteklenmektedir.

Protokol, insan araştırma etiği konusundaki kurumsal komitemizin yönergelerini izlemektedir. 1. Numune Hazırlama ve Otomatik Örnekleyici Koşulları <ol><li> Çevrimiçi biyolojik işlem denetimi: Yoğurtun laktik asit fermantasyonu sırasında salınan VOC&#39;lerin tespiti NOT: Protokolün bu kısmı Benozzi ve arkadaşlarının rapor ettiği prosedürün bir bölümünü temsil eder . 32 <ol><li> Her flakonun (PTFE / silikon septa ile donatılmış 20 mL cam şişelere) 5 mL pastörize süt ilave edin. Kullanılan sütün türüne dikkat edin ve numuneleri 45 ° C&#39;ye kadar çabucak ısıtın. Sıcaklık kontrollü tepsi (45 ° C) ile donatılmış çok işlevli bir GC otomatik örnekleyiciye aktarın. </li><li> Viyalları mikrobiyal starter kültürleri ile aşılamak için otobimetrenin robot kolunu kullanın (başlangıç ​​kültürü üreticisinin spesifikasyonlarına göre). Kuluçka süresini arzu edilen yoğurt tipolojisine ve spesifikasyona göre ayarlayınBaşlangıç ​​kültürü üreticisi tarafından bildirildi. Oto örnekleyiciyi, bir numuneyi birbiri ardına rahatça analiz etmek için ayarlayın, böylece yoğurt hazırlama esnasında laktik asit fermantasyonunun bir çevrimiçi VOC izlemesi elde edilir. </li></ol></li><li> Büyük ölçekli tarama: farklı elma genotipleri ile ilişkili VOC&#39;leri izleme NOT: Protokolün bu bölümü, Farneti ve ark. Tarafından rapor edilen prosedürün bir bölümünü temsil eder . 33 , 36 <ol><li> Olgunlaşma / koruma ( örneğin ticari hasat aşamasında) istenilen aşamada örnek elmalar. Her bir klona görünür herhangi bir hasar vermeden en az beş homojen meyve seçin. Elmaları oda sıcaklığında (25 ° C) istenilen süre için saklayın veya soğutun (4 ° C). </li><li> Bir el bıçağı örnekleyicisi ile her elmadan beş silindirik disk (1,7 cm çap ve 1 cm kalınlık) toplayın. Korteks dokusunun bir kısmını ekleyin ve çekirdek kısmının tohumlarla önlenmesini sağlayın.Numuneleri derhal homojenize edin ve sıvı azot içinde dondurun. Analiz edilinceye kadar -80 ° C&#39;de saklayın. </li><li> Analiz öncesinde, her biyolojik çoğaltmadan 2.5 g elma örneğinin üç tekrarını şişelere (PTFE / silikon septayla donatılmış 20 mL cam şişelere yerleştirin). Numuneyi 2.5 mL deiyonize su, 1 g sodyum klorür, 12.5 mg askorbik asit ve 12.5 mg sitrik asit ile karıştırın ve numuneleri analiz edilene kadar (en fazla 3 gün) 4 ° C&#39;de tutun. </li><li> Numuneleri 40 ° C&#39;de inkübe edin ve daha sonra otomatik örnekleyiciyi VOC&#39;leri otomatik olarak analiz edecek şekilde ayarlayın. </li></ol></li><li> Burun boşluğu analizi: Kahve içme sırasında VOC&#39;lerin retronasal salınımının incelenmesi NOT: Protokolün bu bölümü, Romano ve ark. Tarafından rapor edilen prosedürün bir bölümünü temsil eder . 28 <ol><li> Hazır kahve örneklerinden demlenmiş kahve hazırlayın. <ol><li> Bir kahve makinesi kullanın: su / toz oranını, kullanılan maden suyunun türünü,Kahve türünün tipi ve kahve içeceğini elde etmek için uygulanan prosedür (miktarlar kahve makinesinin boyutunun bir fonksiyonudur). </li><li> İtalya&#39;da bir &quot;moka&quot; olarak bilinen, 450 mL su ve 30 g kahve tozu kullanılarak altı fincan tezgahlı bir kahve makinesi kullanın. Demlenmiş bir kahveyi bir kaba koyun ve bir termostatik su banyosuna (60 ° C) aktarın. </li></ol></li><li> Her bir kahve demlemek için 7.5 mL&#39;lik alikotları bir plastik kapaklı bir polistiren kapa (40 mL) aktarın. Her bir panel üyesi meşrubatın protokole göre tadına bakmasını sağlayın: i) 30 saniye serbest solunum, ii) tek bir yudum kahve, ardından hızlı bir yutmak ve iii) ergonomik cam nozone içine 3 dakika solunum yapın 28 . </li><li> Her gün kahve örnekleri ve panelistlerin sırasını rasgele seçerek, üç gün üst üste tüm deneyleri tekrarlayın. </li><li> Panelistlerin burnuna silikon kauçukta tek kullanımlık bir ergonomik burun parçası uygulayarak örnekleme yapın. N&#39;yi bağlaPanelist gövdeyle temas halindeyken yalnızca birinci kısımda ısıtılmayan bir PEEK tüpü vasıtasıyla PTR-ToF-MS&#39;ye aktarılır, daha sonra örnekleme arabirimini PTR-MS ile bağlayan bir giriş hortumunda 110 ° C&#39;de ısıtılır Enstrüman. NOT: Tablo 2&#39;de , Benozzi ve diğerleri tarafından bildirilenlere benzer prosedürlerle analiz edilen ürünlerin bir listesi verilmiştir . 32 , Farneti ve ark. 33 , 36 ve Romano ve ark. 28 bildirildi. </li></ol></li></ol><table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Gıda matrisi </td><td> Örneklerin sayısı ve türü </td><td> Referans </td></tr><tr><td> elma </td><td> Yazarlar, hem eski hem de yeni elma çeşitlerinden oluşan 190 katılımla temsil edilen bir koleksiyonu taradı </td><td> 33 </td></tr><tr><td> yoğurt </td><td> Dört başlayanlar, yoğurtun laktik fermantasyonu sırasında salınan VOC&#39;ler açısından analiz edildi (A, FD-DVS YF-L812 Yo-Flex, Chr Hansen; B, FD-DVS YC-380 Yo-Flex, Chr Hansen; C, FD -DVS YC-X11 Yo-Flex, Chr Hansen; D, YO-MIX 883, Danisco) </td><td> 32 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> Saf bir Arap kahve karışımından elde edilen üç farklı öğütülmüş kahve kullanıldı: Orta kızartma, koyu küp ve kafeinsiz orta kızartma </td><td> 28 </td></tr></tbody></table> Tablo 2: Analiz edilen ürünlerin listesi. Benozzi ve diğerleri tarafından bildirilenlere benzer prosedürlerle analiz edilen ürünlerin listesi . 32 , Farneti ve ark. 33 , 36 ve Romano ve ark. 28 2. Deneysel Tasarım ve Pratik Önlemler <ol><li> En az üç günlük biyolojik çoğaltma gerçekleştirinTes, her biri üç teknik kopyayla, her deney modu için. </li><li> Örnek inkübasyon ve analiz öncesinde, üst boşluğu her şişe için 1 dakika 200 sccm temiz havayla yıkayın. </li><li> Her deney modu için boşluk hazırlayın, örnekleri aynı koşullar altında boşaltın ve analiz edin. </li><li> Analiz için örneklerin / boşlukların sırasını rastgele oluşturun. </li><li> VOC&#39;leri tespit etmek için kullanılan diğer yöntemlere benzer şekilde, cihazı kullanmadan önce parfümlü kişisel bakım ürünlerinin yanı sıra sakız ve sigara kullanımını sınırlandırın. Laboratuardaki tüm uçucu kimyasalları iyice örtün ve test sırasında hava taslaklarını olabildiğince kontrol edin 37 . </li></ol> 3. PTR-MS Enstrüman Optimizasyonu ve Analizi NOT: Enstrümental koşullar referanslarda açıklanmıştır ( örneğin, Makhoul ve diğerleri, 27 ). <ol><li> Bir commerci ile numunelerin tepe noktası ölçümlerini yapınAl PTR-ToF-MS cihazında standart konfigürasyon modunda. </li><li> Herhangi bir işlem yapılmaksızın PTR-MS sürükleme tüpü üst boşluğuna hava akışı doğrudan enjekte edin. PTR-MS üzerinden sürekli bir örnek havası akışı vardır, böylece enjeksiyon, PTR-MS girişinin ucunu örnek başlığının içine sokarak gerçekleştirilir. </li><li> Sürükleme tüpünde aşağıdaki iyonizasyon koşullarını ayarlayın ve sürekli olarak doğrulayın: 110 ° C sürüklenme tüp sıcaklığı, 2.30 mbar sürüklenme basıncı, 550 V sürüklenme gerilimi. Bu yaklaşık 140 Td (1 Td = 10 -17 cm 2 V - 1 s - 1 ) E / N oranına neden olur. Giriş hattı, 110 ° C&#39;ye ısıtılmış bir PEEK kılcal borudan (iç çap 0.04 inç) oluşur. Varsayılan olarak, giriş akışını 40 sccm olarak ayarlayın. </li><li> ToF alım kanal başına örnekleme süresini 0.1 ns olarak ayarlayın, m / z = 400&#39;e kadar bir kütle spektrumu için 350.000 kanal. Her tek spektrum, 35&#39;lik süren toplam 28.600 satın almanın toplamıdırΜs her biri, 1 saniyelik bir zaman çözünürlüğü ile sonuçlanır. NOT: Spektrum daha sonra sürekli olarak saklanır. Spektrometrik sinyaller, arka plan seviyesinden istikrarlı bir değere birkaç saniyede (giriş hatlarındaki gazın değiştirilmesi için gereken süre) artar ve yalnızca bu geçici değerden sonra elde edilen spektrumlar, daha ileri analizlerde değerlendirilir. </li></ol> 4. Özelleştirilmiş Veri Analizi NOT: Özelleştirilmiş veri analizi MATLAB&#39;da bir prosedür kullanılarak geliştirilmiştir. <ol><li> Cappellin ve arkadaşları tarafından açıklandığı gibi Poisson istatistiğine dayanan bir metodoloji yardımıyla iyon dedektörü ölü zamanına bağlı sayım kayıplarını düzeltin . 10 . </li><li> Cappellin ve ark. Tarafından açıklanan prosedüre göre dahili kalibrasyon gerçekleştirin . 38 (0.001 Th&#39;ye kadar) iyi bir kütle doğruluğu elde etmek için. </li><li> Elde edilen spektral verileri karşılaştırma standartlarının parçalanma verileriyle ve veri r ile karşılaştırarak bileşik açıklama gerçekleştirin.Bilimsel literatürde itiraz etti. </li><li> Cappellin ve diğerlerine göre gürültü azaltma, temel kaldırma ve pik yoğunluğu çıkarma gerçekleştirin . 39 , doruklarına sığması için değiştirilmiş Gauss kullanıyor. </li><li> Lindinger ve ark. Tarafından açıklanan formül vasıtasıyla ppbv cinsinden pik yoğunluğunu (hacimce milyar başına parça) hesaplayın . 5&#39;de , reaksiyon hızı katsayısı için (k = 2.10 - 9 cm 3 s - 1 ) uygun reaksiyon hızı katsayısı veya sabit bir değer kullanılarak, altta yatan bileşik bilinmiyorsa. İkincisi, gerçek katsayı biliniyorsa, hesaplanabilen% 30&#39;a varan bir sistematik hata getiriyor 40 . </li><li> Ana Bileşen Analizi, Varyans Analizi, Tukey&#39;nin post-hoc testi ve R&#39;yi kullanarak geliştirilen mevcut paketleri adapte eden diğer istatistiksel test / analiz gerçekleştirerek verileri inceleyin ( örn. Cappellin ve ark. </ol>

<ol><li>Biasioli, F., Yeretzian, C., Märk, T. D., Dewulf, J., Van Langenhove, H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993611001269">Direct-injection mass spectrometry adds the time dimension to (B)VOC analysis.</a> Trends Analyt Chem. 30 (7), 1003-1017 (2011).</li>
<li>Berchtold, C., Bosilkovska, M., Daali, Y., Walder, B., Zenobi, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time+monitoring+of+exhaled+drugs+by+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Mass+Spectrom+Rev%22%5BJournal%5D)">Real-time monitoring of exhaled drugs by mass spectrometry.</a> Mass Spectrom Rev. 33 (5), 394-413 (2014).</li>
<li>Hansel, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/016811769504294U">Proton transfer reaction mass spectrometry: on-line trace gas analysis at the ppb level.</a> Int J Mass Spectrom Ion Process. 149, 609-619 (1995).</li>
<li>Jordan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380609002036">An online ultra-high sensitivity Proton-transfer-reaction mass-spectrometer combined with switchable reagent ion capability PTR + SRI - MS).</a> Int J Mass Spectrom. 286 (1), 32-38 (2009).</li>
<li>Lindinger, W., Hansel, A., Jordan, A. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168117697002814">On-line monitoring of volatile organic compounds at pptv levels by means of proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS) medical applications, food control and environmental research.</a> Int J Mass Spectrom Ion Process. 173 (3), 191-241 (1998).</li>
<li>Biasioli, F., Gasperi, F., Yeretzian, C., Märk, T. D. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0165993611001233">PTR-MS monitoring of VOCs and BVOCs in food science and technology.</a> Trends Analyt Chem. 30 (7), 968-977 (2011).</li>
<li>Campbell-Sills, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380616000270">Advances in wine analysis by PTR-ToF-MS: Optimization of the method and discrimination of wines from different geographical origins and fermented with different malolactic starters.</a> Int J Mass Spectrom. , 42-51 (2016).</li>
<li>Jordan, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380609002371">A high resolution and high sensitivity proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometer (PTR-TOF-MS).</a> Int J Mass Spectrom. 286 (2-3), 122-128 (2009).</li>
<li>Lindinger, W., Hansel, A., Jordan, A. <a target="_blank" href="http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/1998/cs/a827347z#!divAbstract">Proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS): on-line monitoring of volatile organic compounds at pptv levels.</a> Chem Soc Rev. 27 (5), 347-375 (1998).</li>
<li>Cappellin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925400510009135">On data analysis in PTR-TOF-MS: From raw spectra to data mining.</a> Sens Actuators B Chem. 155 (1), 183-190 (2011).</li>
<li>Ellis, A. M., Mayhew, C. A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aEllis%2C+AM+%22Proton+Transfer+Reaction+Mass+Spectrometry%3A+Principles+and+Applications%22">Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry: Principles and Applications</a>. , John Wiley & Sons. Chichester, West Sussex. (2012).</li>
<li>Blake, R. S., Monks, P. S., Ellis, A. M. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cr800364q">Proton-Transfer Reaction Mass Spectrometry.</a> Chem Rev. 109 (3), 861-896 (2009).</li>
<li>Romano, A., Capozzi, V., Spano, G., Biasioli, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proton+transfer+reaction-mass+spectrometry%3A+online+and+rapid+determination+of+volatile+organic+compounds+of+microbial+origin%5BTitle%5D)+AND+%22Appl+Microbiol+Biotechnol%22%5BJournal%5D)">Proton transfer reaction-mass spectrometry: online and rapid determination of volatile organic compounds of microbial origin.</a> Appl Microbiol Biotechnol. 99 (9), 3787-3795 (2015).</li>
<li>Pollien, P., Lindinger, C., Yeretzian, C., Blank, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proton+transfer+reaction+mass+spectrometry%2C+a+tool+for+on-line+monitoring+of+acrylamide+formation+in+the+headspace+of+maillard+reaction+systems+and+processed+food%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Proton transfer reaction mass spectrometry, a tool for on-line monitoring of acrylamide formation in the headspace of maillard reaction systems and processed food.</a> Anal Chem. 75 (20), 5488-5494 (2003).</li>
<li>Maçatelli, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0889157508001890">Verification of the geographical origin of European butters using PTR-MS.</a> J Food Compost Anal. 22 (2), 169-175 (2009).</li>
<li>Soukoulis, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proton+transfer+reaction+time-of-flight+mass+spectrometry+monitoring+of+the+evolution+of+volatile+compounds+during+lactic+acid+fermentation+of+milk%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometry monitoring of the evolution of volatile compounds during lactic acid fermentation of milk.</a> Rapid Commun Mass Spectrom. 24 (14), 2127-3134 (2010).</li>
<li>Heenan, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0308814611012660">PTR-TOF-MS monitoring of in vitro and invivo flavour release in cereal bars with varying sugar composition.</a> Food Chem. 131 (2), 477-484 (2012).</li>
<li>Benjamin, O., Silcock, P., Beauchamp, J., Buettner, A., Everett, D. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tongue+pressure+and+oral+conditions+affect+volatile+release+from+liquid+systems+in+a+model+mouth%5BTitle%5D)+AND+%22J+Agric+Food+Chem%22%5BJournal%5D)">Tongue pressure and oral conditions affect volatile release from liquid systems in a model mouth.</a> J Agric Food Chem. 60 (39), 9918-9927 (2012).</li>
<li>Ting, V. J. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+flavor+release+from+intact+and+fresh-cut+apple+in+relation+with+genetic%2C+textural%2C+and+physicochemical+parameters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Food+Sci%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo flavor release from intact and fresh-cut apple in relation with genetic, textural, and physicochemical parameters.</a> J Food Sci. 77 (11), 1226-1233 (2012).</li>
<li>Özdestan, Ö, et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996913003025">Differentiation of specialty coffees by proton transfer reaction-mass spectrometry.</a> Food Res Int. 53 (1), 433-439 (2013).</li>
<li>Dimitri, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0023643812004161">PTR-MS monitoring of volatiles fingerprint evolution during grape must cooking.</a> LWT-Food Sci Technol. 51 (1), 356-360 (2013).</li>
<li>Déléris, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+direct+mass+spectrometry+methods+for+the+on-line+analysis+of+volatile+compounds+in+foods%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Comparison of direct mass spectrometry methods for the on-line analysis of volatile compounds in foods.</a> J Mass Spectrom. 48 (5), 594-607 (2013).</li>
<li>Sánchez del Pulgar, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+the+pig+rearing+system+on+the+final+volatile+profile+of+Iberian+dry-cured+ham+as+detected+by+PTR-ToF-MS%5BTitle%5D)+AND+%22Meat+Sci%22%5BJournal%5D)">Effect of the pig rearing system on the final volatile profile of Iberian dry-cured ham as detected by PTR-ToF-MS.</a> Meat Sci. 93 (3), 420-428 (2013).</li>
<li>Onishi, M., Inoue, M., Araki, T., Iwabuchi, H., Sagara, Y. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11947-010-0422-5">A PTR-MS-based protocol for simulating bread aroma during mastication.</a> Food Bioproc Tech. 5 (4), 1228-1237 (2010).</li>
<li>Beauchamp, J., Zardin, E., Silcock, P., Bremer, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+photooxidation-induced+dynamic+changes+in+the+volatile+composition+of+extended+shelf+life+bovine+milk+by+PTR-MS%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Monitoring photooxidation-induced dynamic changes in the volatile composition of extended shelf life bovine milk by PTR-MS.</a> J Mass Spectrom. 49 (9), 952-958 (2014).</li>
<li>Yener, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((PTR-ToF-MS+characterisation+of+roasted+coffees+%28C.+arabica%29+from+different+geographic+origins%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">PTR-ToF-MS characterisation of roasted coffees (C. arabica) from different geographic origins.</a> J Mass Spectrom. 49 (9), 929-935 (2014).</li>
<li>Makhoul, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Proton-transfer-reaction+mass+spectrometry+for+the+study+of+the+production+of+volatile+compounds+by+bakery+yeast+starters%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Proton-transfer-reaction mass spectrometry for the study of the production of volatile compounds by bakery yeast starters.</a> J Mass Spectrom. 49 (9), 850-859 (2014).</li>
<li>Romano, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380613004260">Nosespace analysis by PTR-ToF-MS for the characterization of food and tasters: The case study of coffee.</a> Int J Mass Spectrom. 365, 20-27 (2014).</li>
<li>Muilwijk, M., Heenan, S., Koot, A., van Ruth, S. M. <a target="_blank" href="https://www.hindawi.com/journals/jchem/2015/981549/">Impact of production location, production system, and variety on the volatile organic compounds fingerprints and sensory characteristics of tomatoes.</a> J Chem. 2015, 981549(2015).</li>
<li>Makhoul, S., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11947-015-1549-1">Volatile compound production during the bread-making process: effect of flour, yeast and their interaction.</a> Food Bioproc Tech. 8 (9), 1925-1937 (2015).</li>
<li>Aprea, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Volatile+compound+changes+during+shelf+life+of+dried+Boletus+edulis%3A+comparison+between+SPME-GC-MS+and+PTR-ToF-MS+analysis%5BTitle%5D)+AND+%22J+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Volatile compound changes during shelf life of dried Boletus edulis: comparison between SPME-GC-MS and PTR-ToF-MS analysis.</a> J Mass Spectrom. 50 (1), 56-64 (2015).</li>
<li>Benozzi, E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Monitoring+of+lactic+fermentation+driven+by+different+starter+cultures+via+direct+injection+mass+spectrometric+analysis+of+flavour-related+volatile+compounds%5BTitle%5D)+AND+%22Food+Res+Int%22%5BJournal%5D)">Monitoring of lactic fermentation driven by different starter cultures via direct injection mass spectrometric analysis of flavour-related volatile compounds.</a> Food Res Int. 69, 235-243 (2015).</li>
<li>Farneti, B., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11306-014-0744-9">Comprehensive VOC profiling of an apple germplasm collection by PTR-ToF-MS.</a> Metabolomics. 11 (4), 838-850 (2014).</li>
<li>Yener, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996914008357">Tracing coffee origin by direct injection headspace analysis with PTR/SRI-MS.</a> Food Res Int. 69, 235-243 (2015).</li>
<li>Charles, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0963996914007509">Understanding flavour perception of espresso coffee by the combination of a dynamic sensory method and in-vivo nosespace analysis.</a> Food Res Int. 69, 9-20 (2015).</li>
<li>Farneti, B., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11306-014-0696-0">Untargeted metabolomics investigation of volatile compounds involved in the development of apple superficial scald by PTR-ToF-MS.</a> Metabolomics. 11 (2), 341-349 (2014).</li>
<li>Bean, H. D., Zhu, J., Hill, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Characterizing+Bacterial+Volatiles+using+Secondary+Electrospray+Ionization+Mass+Spectrometry+%28SESI-MS%29%5BTitle%5D)+AND+%22J+Vis+Exp%22%5BJournal%5D)">Characterizing Bacterial Volatiles using Secondary Electrospray Ionization Mass Spectrometry (SESI-MS).</a> J Vis Exp. (52), e2664(2011).</li>
<li>Cappellin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Extending+the+dynamic+range+of+proton+transfer+reaction+time-of-flight+mass+spectrometers+by+a+novel+dead+time+correction%5BTitle%5D)+AND+%22Rapid+Commun+Mass+Spectrom%22%5BJournal%5D)">Extending the dynamic range of proton transfer reaction time-of-flight mass spectrometers by a novel dead time correction.</a> Rapid Commun Mass Spectrom. 25 (1), 179-183 (2011).</li>
<li>Cappellin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((On+Quantitative+Determination+of+Volatile+Organic+Compound+Concentrations+Using+Proton+Transfer+Reaction+Time-of-Flight+Mass+Spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Environ+Sci+Technol%22%5BJournal%5D)">On Quantitative Determination of Volatile Organic Compound Concentrations Using Proton Transfer Reaction Time-of-Flight Mass Spectrometry.</a> Environ Sci Technol. 46 (4), 2283-2290 (2012).</li>
<li>Cappellin, L., et al. <a target="_blank" href="https://link.springer.com/article/10.1007/s11306-012-0405-9">PTR-ToF-MS and data mining methods: a new tool for fruit.</a> Metabolomics. 8 (5), 761-770 (2012).</li>
<li>Yeretzian, C., Jordan, A., Lindinger, W. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380602007856">Analysing the headspace of coffee by proton-transfer-reaction mass-spectrometry.</a> Int J Mass Spectrom. 223, 115-139 (2003).</li>
<li>Sulzer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380612001704">From conventional proton-transfer-reaction mass spectrometry (PTR-MS) to universal trace gas analysis.</a> Int J Mass Spectrom. 321, 66-70 (2012).</li>
<li>Cappellin, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380613004296">Ethylene: Absolute real-time high-sensitivity detection with PTR/SRI-MS. The example of fruits, leaves and bacteria.</a> Int J Mass Spectrom. 365, 33-41 (2014).</li>
<li>Ruzsanyi, V., Fischer, L., Herbig, J., Ager, C., Amann, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Multi-capillary-column+proton-transfer-reaction+time-of-flight+mass+spectrometry%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+A%22%5BJournal%5D)">Multi-capillary-column proton-transfer-reaction time-of-flight mass spectrometry.</a> Journal of Chromatography A. 1316, 112-118 (2013).</li>
<li>Romano, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380614002127">Wine analysis by FastGC proton-transfer reaction-time-of-flight-mass spectrometry.</a> Int J Mass Spectrom. 369, 81-86 (2014).</li>
<li>Aprea, E., Biasioli, F., Märk, T. D., Gasperi, F. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380606005240">PTR-MS study of esters in water and water/ethanol solutions: Fragmentation patterns and partition coefficients.</a> Int J Mass Spectrom. 262 (1-2), 114-121 (2007).</li>
<li>Sulzer, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1387380614001584">A Proton Transfer Reaction-Quadrupole interface Time-Of-Flight Mass Spectrometer (PTR-QiTOF): High speed due to extreme sensitivity.</a> Int J Mass Spectrom. 368, 1-5 (2014).</li>
<li>Barber, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Increased+Sensitivity+in+Proton+Transfer+Reaction+Mass+Spectrometry+by+Incorporation+of+a+Radio+Frequency+Ion+Funnel%5BTitle%5D)+AND+%22Anal+Chem%22%5BJournal%5D)">Increased Sensitivity in Proton Transfer Reaction Mass Spectrometry by Incorporation of a Radio Frequency Ion Funnel.</a> Anal Chem. 84 (12), 5387-5391 (2012).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak hiçbir şeyi yoktur.

Uçuş zamanına (TOF) bağlı kütle spektrometrisi (PTR-MS), uçucu organik bileşiklerin tanımlanması ve miktarının belirlenmesi ve hızlı analitik profillemenin gerekliliği arasında geçerli bir uzlaşmayı temsil eder. TOF kütle özümleyicisini karakterize eden yüksek kütle çözünürlüğü, önemli bilgi içeriğiyle ilgili duyarlılık ve kütle spektrumu verir / sağlar. Ayrıca, otomatik örnekleyiciyle birleştirilmiş PTR-ToF-MS uygulaması ve otomasyon derecesini arttıran uyarlanmış veri analiz araçları bu tekniğin potansiyellerini arttı...

Direkt Enjeksiyonlu Kütle Spektrometrik (DIMS) teknolojileri, yüksek hassasiyet ve dayanıklılıkla önemli miktarda ve zaman çözünürlüğü sağlayan, uçucu organik bileşiklerin (VOC) hızlı tespiti ve miktarının belirlenmesine olanak tanıyan analitik araçsal yaklaşımların bir sınıfını temsil eder 1 . Bu enstrümental yaklaşımlar, diğerlerinin yanı sıra, MS-e-burunları, Atmosferik Basınçlı Kimyasal İyonlaşma Kütle Spektrometresi (APCI-MS), Proton-Transfer-Reaksiyon Kütle Spektrometresi (PTR-MS) ve Seçilmiş İyon Akışı-Tüp Kütle Spektrometresi SIFT-MS) 1 . Her bir yaklaşımın avantaj ve dezavantajları: numune enjeksiyonunun türü, öncü iyonların kaynağı ve kontrolü, iyonizasyon sürecinin kontrolü ve kütle analizörü 1 , 2'ye bağlıdır. Proton-transfer-reaksiyon kütle spektrometresi (PTR-MS), gerçek zamanlı ve wi'de izlemek için yirmi yıl önce daha geliştirildiHavadaki en uçucu organik bileşikler (VOC) düşük algılama limitleri (genellikle birkaç ppbv, hacimce milyarlık kısım) 3 , 4 . PTR-MS'in güncel kullanımları tıbbi uygulamalardan gıda kontrolüne, çevre araştırmalarına kadar değişmektedir 5,6 . Bu tekniğin temel özellikleri şunlardır: Hızlı ve sürekli ölçüm imkanı, yoğun ve saf ön iyonları kaynağı ve iyonizasyon koşullarını (basınç, sıcaklık ve sürüklenme gerilimi) kontrol etme olanağı. Bu özellikler, çok yönlü kullanımları yüksek standartta standartlaştırma 1 , 4 ile birleştirmeyi mümkün kılar. Aslında bu yöntem, uçucu bileşiklerin çoğunda (özellikle sudan daha yüksek bir proton çekim gücü ile nitelendirilen) dissosiyatif olmayan proton transferini tetikleyen hidronyum iyonlarının (H3O + ) tepkimelerine, proton oluşturan nötr bileşiklere(M) tepkimesine göre: H3O + + M → H2O + MH + . Diğer tekniklerden, örneğin APCI-MS'in aksine, öncü iyon üretimi ve numune iyonlaşması iki farklı alet bölmesine ayrılmıştır (PTR-MS cihazının şematik bir gösterimi Şekil 1'de verilmiştir). Hücreli katot iyon kaynağında su buharı ile elektrik boşalması, bir hidronyum iyonu ışını üretir. Bu fazdan sonra, iyonlar, VOC'lerin iyonizasyonunun gerçekleştiği sürüklenme tüpünü geçer. İyonlar daha sonra nabız atma bölümüne girer ve TOF bölümüne hızlandırılır. Uçuş zamanları boyunca iyonların kütle / yük oranı belirlenebilir 8 . Her bir ekstraksiyon pulsu, seçilen m / z aralığının 8'sinde tam bir kütle spektrumu oluşturur. İyon spektrumları hızlı bir veri toplama sistemi 7 ile kaydedilir. Tam bir spektrum tipik olarakSinyal seviyesinin gürültü seviyesine göre daha yüksek zaman çözünürlüğüne ulaşılabilmesine rağmen, bir saniyede elde edilir ve kalibrasyon 9 , 10 olmadan bile VOC üstü boşluk konsantrasyonunun kantitatif bir tahmini yapılabilir. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54075/54075fig1.jpg"> Şekil 1: Bir PTR-MS şematik gösterimi. PTR-MS cihazının şematik gösterimi. HC: içi boş katotlu dış iyon kaynağı; SD: kaynak kayması; VI, venturi tipi giriş; EM, elektron çarpanı; FC1-2, akış kontrolörleri. Boschetti ve diğerlerinin izniyle basılır . 7 . <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54075/54075fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görmek için lütfen tıklayınız.</a> <p class="jove_content" fo:keep-together.within-page='"1"&gt;' genel olarak ptr tekni h analiz s y alg hassasiyeti ve nispeten kompakt bir alet boyutu sa numune haz imhas gerektirmez b ger zamanl ara izin verir>11 . PTR, çevresel, atmosferik, gıda, teknolojik, tıbbi ve biyolojik bilimlerde kayda değer bir ilgi 12 . Gıda matrisleri ile ilişkili VOC'ler, koku ve lezzet algısına ve dolayısıyla gıda kabulüne bağlı biyolojik fenomenlerin moleküler temelindeki önemli rolü nedeniyle, gıda bilimi ve teknolojisinde önemli bir yere sahiptir. Dolayısıyla, gerçek zamanlı ve VOC'lerin invazif olmayan saptanması konusundaki ilgimiz ağırlıklı olarak gıda duyusal nitelikleri ile ilgilidir. Buna ek olarak, salınan VOC'ler vasıtasıyla bozulma ve patojen mikroorganizmaları tespit etme olasılığını göz önüne alırsak ve / veya uçucu organik bileşikleri, belirteç olarak izlemek için folloKanat teknolojik süreçleri ( örn. Isıl işlemler süresince Maillard yan ürünleri) 14 , gıda kalite yönetiminde VOC tanımlama ve niceleme alanları nasıl belirgin hale gelir 6 . Gıda matrislerinde VOC'lerin hızlı izlenmesi ve miktarının tespiti için PTR-MS teknolojilerinin birkaç yeni kullanımı, bu analitik yaklaşımların geniş uygulama yelpazesine değinmektedir ( Tablo 1 ). <table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always"><tbody><tr><td> Gıda matrisi </td><td> Uygulama şekli </td><td> Kısa açıklama </td><td> Referans </td></tr><tr><td> Tereyağı </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Avrupa yağlarının coğrafik kökenleri </td><td> 15 </td></tr><tr><td> yoğurt </td><td> Biyoproses kontrolü </td><td> Laktik asit ferlanma </td><td> 16 </td></tr><tr><td> Tahıl barları </td><td> In vivo ölçüm </td><td> Farklı şeker kompozisyonlarına sahip hububat barlarının tüketilmesi sırasında burun boşluğu </td><td> 17 </td></tr><tr><td> Sıvı model sistemleri </td><td> Simüle oral şartlar </td><td> Bir dilin ağzında dil basıncının ve oral koşulların değerlendirilmesi </td><td> 18 </td></tr><tr><td> elma </td><td> In vivo ölçüm </td><td> Farklı genetik, dokusal ve fizikokimyasal parametrelerle tüketim esnasında burun boşluğu </td><td> 19 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Özel kahvelerin farklılaşması </td><td> 20 </td></tr><tr><td> Üzüm zorunluluğu </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Pişirme işleminin etkisi </td><td> 21 </td></tr><tr><td> Aromalı şekerler </td><td> In vivo ölçüm </td><td> Farklı kullanan panelistler üzerinde belirlemeDirekt kütle spektrometresi yöntemleri </td><td> 22 </td></tr><tr><td> jambon </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Domuz yetiştirme sisteminin etkisi </td><td> 23 </td></tr><tr><td> Ekmek </td><td> Simüle oral şartlar </td><td> Çiğneme sırasında ekmek aromasını simule etmek </td><td> 24 </td></tr><tr><td> Süt </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Sütünüzdeki fotooksidasyona bağlı dinamik değişikliklerin izlenmesi </td><td> 25 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Farklı coğrafik kökenlerden kavrulmuş kahvelerdeki çeşitlilik </td><td> 26 </td></tr><tr><td> Ekmek </td><td> Biyoproses kontrolü </td><td> Alkollü fermantasyon sırasında farklı maya başlatıcılarının etkisi </td><td> 27 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> In vivo ölçüm </td><td> Farklı kavrulmuş kahve müstahzarlarının tüketilmesi sırasında burun boşluğu </td><td> 28 </td></tr><tr><td domates></td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Üretim Yerinin, Üretim Sisteminin ve Çeşitliliğin Etkisi </td><td> 29 </td></tr><tr><td> Ekmek </td><td> Biyoproses kontrolü </td><td> Un, maya ve bunların alkollü fermantasyon sırasında etkileşimi </td><td> 30 </td></tr><tr><td> Mantarlar </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Kurutulmuş porçini mantarlarının raf ömrü </td><td> 31 </td></tr><tr><td> yoğurt </td><td> Biyoproses kontrolü </td><td> Laktik fermantasyon sırasında farklı starter kültürlerin etkisi </td><td> 32 </td></tr><tr><td> elma </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Elma germplasm koleksiyonundaki çeşitlilik </td><td> 33 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> Eleme / karakterizasyon </td><td> Kahve kökenli iz </td><td> 34 </td></tr><tr><td> Kahve </td><td> In vivo ölçüm </td><td> A kombinasyonuKahve algılamasını anlamak için dinamik duyu yöntemi ve canlılık içi burun boşluğu analizi </td><td> 35 </td></tr></tbody></table> Tablo 1: Gıda sektöründe PTR-ToF-MS kullanan bilimsel çalışmaların listesi. Gıda ile ilgili deneylerde VOC içeriğini izlemek için PTR'ye dayalı yaklaşımları kullanan bilimsel çalışmaların kapsamlı olmayan listesi. Son araştırmalarda örnekleme otomasyonunu ve güvenilirliğini artırmak için otomatikleştirilmiş bir örnekleme sistemi ve özel veri analiz araçları ile birlikte PTR-ToF-MS'in uygulanması ve sonuç olarak bu tekniğin potansiyelini 7 , 10 ve 13 artıracağını bildirdik. Bu, çeşitli deneysel modların VOC salınımı üzerindeki etkisini analiz etmek için, VOC içeriği bakımından büyük örnek setleri ( örn. , Birçok kopya içeren farklı kökenli gıdalar, tüm germoplazmalar) taramamıza izin verildi ( örn. Farklı konsantrasyonlarBelirli bir teknolojik parametrenin çeşitli yoğunlukları) ve belirli bir biyoprosese bağlı VOC'lerin ( örn., Enzimatik oksidasyon, alkollü fermantasyon) izlenmesi. Burada, tarımsal gıda sektöründe PTR-ToF-MS'in potansiyelini örneklemek için, üç paradigma uygulaması sunuyoruz: farklı mikrobik starter kültürleri tarafından indüklenen, yoğurtta laktik asit fermantasyonu sırasında çıkan VOC'lerin tespiti (on-line bioprocess monitoring ), Farklı elma çeşitleriyle ilişkili VOC'lerin izlenmesi (büyük ölçekli tarama) ve içilen kahve (burun boşluğu analizi) sırasında retronasal VOC salımının in vivo çalışması.

<table><tbody><tr><td>PTR-TOF 8000 Yüksek Çözünürlüklü PTR-TOF-MS</td><td>Ionicon Analytik Ges.m.b.H.</td><td>PTR-TOF 8000</td><td>Çok yüksek kütle çözünürlüğü ile sürekli VOC miktar tayinine izin veren uçucu organik bileşikler (VOC'ler) için bir dedektör</td></tr><tr><td>GERSTEL&nbsp; MPS 2XL</td><td>Gerstel</td><td></td><td>A Çok Fonksiyonlu Otomatik Numune Alma Cihazı&nbsp;</td></tr><tr><td>Gaz Kalibrasyon Ünitesi</td><td>Ionicon Analytik Ges.m.b.H.</td><td>GCU-s / GCU-a</td><td>Bir taşıyıcı gaz akışında değişken ancak bilinen miktarlarda farklı standart bileşikler sağlayan dinamik bir gaz seyreltme sistemi</td></tr><tr><td>TofDaq</td><td>Tofwerk AG</td>, <td>http://soft.tofwerk.com/&nbsp;&nbsp;&nbsp'da mevcuttur;</td><td>Bir veri toplama yazılımı&nbsp; (Spectra&nbsp; edinimi için)</td></tr><tr><td>MATLAB&nbsp;</td><td>MathWorks</td><td>http://it.mathworks.com/products/matlab/</td> <td>Algoritma geliştirme, veri görselleştirme ve veri analizi için teknik bir bilgi işlem dili ve etkileşimli ortam</td></tr><tr><td>olan R</td><td>The R Foundation</td><td>https://cran.r-project.org/mirrors.html&nbsp;&nbsp'da ücretsiz olarak mevcuttur;</td><td>İstatistiksel hesaplama ve grafikler için bir dil ve ortam</td></tr></tbody></table>

gıda Örneklerinde otomatik Örnekleme sistemi ve Özelleştirilmiş veri analizi ile birleştirilen ptr-tof-ms: biyolojik İşlem İzleme, tarama ve burun uzayı analizi

PTR-ToF-MS Coupled with an Automated Sampling System and Tailored Data Analysis for Food Studies: Bioprocess Monitoring, Screening and Nose-space Analysis

Proton Transfer Reaksiyonu (PTR), Uçuş Sürüşü (ToF) Kütle Spektrometresi (MS) ile birleşince, Direkt Enjeksiyonlu Kütle Spektrometri (DIMS) teknolojilerine ait kimyasal iyonizasyona dayalı analitik bir yaklaşımdır. Bu teknikler, yüksek hassasiyet ve doğruluğu garanti eden uçucu organik bileşiklerin (VOC) hızlı bir şekilde tespit edilmesini sağlar. Genel olarak, PTR-MS, numunelerin gerçek zamanlı ve non-invaziv analizine izin veren ne numune hazırlama ne de numune imha edilmesini gerektirmez. PTR-MS, çevresel ve atmosferik kimyadan tıp ve biyoloji bilimlerine kadar pek çok alanda kullanılmaktadır. Daha yakın bir zamanda, otomasyon derecesini artırmak ve sonuç olarak tekniğin potansiyelini arttırmak için PTR-ToF-MS&#39;yi otomatik bir örnekleyiciyle ve özel veri analiz araçlarıyla birleştirmeyi temel alan bir metodoloji geliştirdik. Bu yaklaşım, biyolojik işlemlerin ( örn., Enzimatik oksidasyon, alkollü fermantasyon) izlenmesini, büyük numune setlerinin taranmasını sağladı.Örneğin farklı kökenler, tüm germoplazmalar) ve VOC içeriği açısından birkaç deneysel modu (belirli bir bileşenin farklı konsantrasyonları, spesifik bir teknolojik parametrenin farklı yoğunlukları) analiz etmektir. Burada, metodolojimizin farklı muhtemel uygulamalarını örnekleyen deney protokollerini sunuyoruz: yani , yoğurtun laktik asit fermantasyonu sırasında çevrimiçi VOC&#39;lerin saptanması (çevrimiçi biyolojik işlem izleme), farklı elma çeşitleriyle ilişkili VOC&#39;lerin izlenmesi (büyük ölçekli tarama) Ve kahve içimi sırasında retronasal VOC salınımının in vivo çalışması (burun boşluğu analizi).

Uçucu numune profili, her saniyede elde edilen arzu edilen kitle aralığı için eksiksiz bir kütle spektrumu oluşturdu. Şekil 2'de , çevrimiçi yoğurt biyoprosesindeki edinilmiş ortalama spektrumlara bir örnek verilmektedir 32 . Her spektrumda 250Th'ye kadar m / z aralığında 300'den fazla kütleli tepe noktası tanımlanabilir 32 . <img alt="şekil 2" src="/files/ftp_upl...

Proton Transfer Reaksiyon Süresi Uçuş Kütle Spektrometresi, uçucu organik bileşiklerin yüksek hassasiyetli, hızlı ve invaziv olmayan analizine izin verir. Potansiyelini göstermek için üç örnek veriyoruz: yoğurdun laktik asit fermantasyonu (on-line biyoproses izleme), farklı elma genotipleri (büyük ölçekli tarama) ve kahve içtikten sonra retronazal boşluk (burun boşluğu analizi).

Gıda Örneklerinde Otomatik Örnekleme Sistemi ve Özelleştirilmiş Veri Analizi ile Birleştirilen PTR-ToF-MS: Biyolojik İşlem İzleme, Tarama ve Burun Uzayı Analizi

Proton Transfer Reaction (PTR), combined with a Time-of-Flight (ToF) Mass Spectrometer (MS) is an analytical approach based on chemical ionization that ...

Bu makalenin genel amacı, gıda bilimi ve teknolojisinde doğrudan uçucu organik bileşik analizi için PTR-ToF-MS'nin potansiyelini ve özellikle otomatik numune alma ve özel veri analizinin önemini göstermektir. Uçucu organik bileşik, hem lezzet ve koku algısını kontrol ettikleri hem de gıda kalitesinin izlenmesi için bir araç sağladıkları için gıda bilimi ve teknolojisinde önemli bir rol oynamaktadır. Yüksek hassasiyet ve hızlı ve doğrudan enjeksiyon, PTRMS'yi biyoproses izleme, büyük veri setlerinin taranması ve burun boşluğu analizi için uçucu organik bileşik salınımının izlenmesi için en iyi seçeneklerden biri haline getirir.Ayrıca, PTRMS tarafından çok kısa sürede kullanılan büyük ve karmaşık veri kümelerinin uygun şekilde kullanılması için gerekli olan uygun verileri ve analiz araçlarını geliştiriyoruz. Metodolojimizin gelecekteki gösterimi, SENSOMICS, metabolomik, yol analizi ve fonemik gibi farklı istatistiksel ve bilimsel alanlardan aramalara ilham verebilir. İlk deneye başlamak için, PTFE silikon septa ile donatılmış 20 mililitrelik cam şişelere beş mililitre pastörize süt ekleyin.Ardından numuneleri bir sıcaklık kontrol tepsisi ile donatılmış çok işlevli bir GC otomatik numune alma cihazına aktarın. Şişeleri mikrobiyal başlangıç kültürleri ile aşılamak için otomatik numune alma cihazının robotik kolunu kullanın, inkübasyon süresini istenen prosesin tipolojisine ve starter kültür üreticisi tarafından bildirilen spesifikasyonlara göre ayarlayın. Ardından, otomatik numune alma cihazını, yoğurt hazırlama sırasında laktik asit fermantasyonunun çevrimiçi bir uçucu organik bileşik izlemesi elde etmek için birbiri ardına numuneyi analiz edecek şekilde ayarlayın.İkinci deney, her çeşit için gözle görülür bir hasar olmaksızın istenen olgunlaşma aşamasında en az beş elma seçer. Elmaları istenen süre boyunca dört santigrat derecede saklayın. Bunu takiben, korteks dokusunun bir kısmını içeren ve tohumlu çekirdek kısımdan kaçınan bir et bıçağı örnekleyici ile her elmadan beş silindirik disk toplayın.Numuneleri ve sıvı nitrojeni dondurduktan sonra homojenize edin. Her çeşitten 2,5 gram elma örneğinin üç kopyasını 20 mililitrelik cam şişelere yerleştirin. Her numuneyi, bir gram sodyum klorür, 12.5 miligram askorbik asit ve 12.5 miligram sitrik asidin 2.5 mililitre deiyonize su içinde çözülmesiyle elde edilen bir antioksidan çözelti ile karıştırın.Numuneleri 40 santigrat derecede inkübe edin. Ardından, uçucu organik bileşikleri otomatik olarak analiz etmek için otomatik örnekleyiciyi ayarlayın. Son deney için, 450 mililitre su ve 30 gram kahve tozu kullanarak altı fincanlık ocak üstü kahve makinesi ile öğütülmüş kahve örneklerinden demlenmiş kahve hazırlayın.Demlenmiş kahveyi bir şişeye aktarın ve şişeyi 60 santigrat derece termostatik su banyosuna yerleştirin. Su tozu oranını, kullanılan maden suyu türünü, kahve makinesi tipini ve kahve içeceğini elde etmek için benimsenen prosedürü bildirin. Her kahve demlemesi için 7,5 mililitrelik alikotları plastik kapaklı 40 mililitrelik polistiren bir bardağa aktarın.Her panelistin protokole göre içeceği tatmasını sağlayın. PTR-ToF-MS, her panelistin burnunda tek kullanımlık ergonomik silikon kauçuk burun parçası aracılığıyla Burun boşluğu konsantrasyonunu sürekli olarak örnekler. Bu burun parçası, oda sıcaklığında panelist ile temas halinde olan ve kalan tüp 110 santigrat derecede ısıtılan bir PIC tüpü ve numune alma arayüzünü cihaza bağlayan bir giriş hortumu ile PTR-ToF-MS'ye bağlanır.Numunelerin kafa boşluğu ölçümlerini gerçekleştirmek için, PTRMS girişinin ucunu numune kafası boşluğuna sokarak PTRMS sürüklenme tüpü kafa boşluğuna doğrudan hava enjekte edin. Ölçümlerden önce ve ölçümler sırasında, 140 Townsend'lik bir E/N oranına yol açmak için sürüklenme tüpünde aşağıdaki iyonizasyon koşullarını ayarlayın ve sürekli olarak doğrulayın. Otomatik örnekleyici kullanılıyorsa, minimum giriş akışını 40 standart santimetre küp olarak ayarlayın.ToF alımının kanal başına örnekleme süresini bir ana şarj oranı aralığına ayarlayın. İyon dedektörünün ölü zamanından kaynaklanan sayım kayıplarını düzeltmek ve dahili kalibrasyon, bileşik açıklama gürültüsü azaltma ve tepe ekstraksiyonu gerçekleştirmek için kendi geliştirdiği yazılımı kullanın. Temel bileşik analiz, varyans analizi, Tukey'in post-hoc testi ve diğer istatistiksel analizleri gerçekleştirerek, Matlab kullanılarak geliştirilen mevcut paketleri uyarlayarak verileri çıkarın.Üç deney, metodolojimizin uygulanmasına ilişkin örnekler sunar: biyoproses izleme, numune setlerinin taranması ve in vivo burun boşluğu analizi. Numunelerin çevrimiçi uçucu organik bileşik profili, her saniye tam bir kütle spektrumu verir ve yoğurt fermantasyonu sırasında elde edilen ortalama spektrumlarda 300'den fazla kütle zirvesi tanımlanabilir. Dört farklı starter kültür kullanılarak yoğurt fermantasyonu sırasında seçilen dokuz kütle tepe noktasının fermantasyon kinetiği burada gösterilmektedir.Bu uçucuların çoğu, bir başlangıç gecikme fazı, ardından bir büyüme fazı ve bir log sonrası faz ile klasik mikrobiyal benzeri kinetik sergiledi. İlginç bir şekilde, çevrimiçi analiz, çok düşük bir konsantrasyonda bile duyusal bir etkiye sahip olabilen dört kükürt içeren bileşik için belirli tükenme kinetiğini vurguladı. 198 seans ile temsil edilen büyük bir elma koleksiyonu ile ilişkili uçucu organik bileşiklere dayanan dendrogram, esas olarak esterler ve alkoller tarafından belirlenen altı ana kümenin varlığını vurgulamaktadır.Radyal grafikler aracılığıyla temsil edilen beş kahve test cihazı için kümülatif profiller burada gösterilmektedir. Sonuçlar, panelist P bir ve P iki için belirgin olduğu gibi, panelistler arasında tekrarlanabilir ve ilgili farklılıkların varlığını göstermektedir. Numunelerin farkı, en çok denenen metodoloji, uçucu organik bileşik salınımı hakkında güvenilir veriler sağlayabilir ve bu da yöntemlerimizle karşılaştırıldığında daha kısa sürede elde edilebilir.Çok sayıda numuneyi ölçme imkanı, yaklaşımımızın temel özelliğidir. Çünkü biyolojik numunelerin canlılığının kontrol edilmesine ve izlenmesine izin verir. Bu gelişmeden sonra, bu metodoloji, uçucu organik bileşiklerin izlenmesi ile ilgili farklı alanlardaki araştırmacılara, salınımları ile genetik ve popülasyonların taranması arasındaki bağlantıyı araştırmak için iyi para ödedi.Bu videoyu izledikten sonra, meyvelerin oynaklığını analiz etmek için gıda ve teknoloji analizinde PTR-ToF-MS'nin potansiyelini nasıl keşfedeceğiniz konusunda iyi bir fikre sahip olmalısınız. Deneyiniz sırasında numunelerin ve ölçüm hattının havaya maruz kaldığını lütfen unutmayın. Bu nedenle, bazı uçucu organik bileşik kaynaklarını eklemekten kaçının.PTRMS'nin bir diğer avantajı, çözücülerin veya tehlikeli boyaların kullanımını içermemesi ve yeşil bir kimya tekniği olmasıdır. Ancak, numunelerinizin son derece tehlikeli olabileceğini unutmayın.

ptr-tof-ms-coupled-with-an-automated-sampling-system-tailored-data

Research

JoVE Journal

Chemistry

Kimya

Meyve uçucu bileşik analizi için hızlı bir yöntem tarif edilmiştir. Numunenin bir Homojenizasyondan tepe boşluğu içinde mevcut uçucu bileşikler hızla ayrılmış ve bir yüzey akustik dalga (SAW) sensörü ile birlikte son derece hızlı gaz kromatografisi (GC) ile tespit edilir. Veri işleme ve analiz için bir prosedür de tartışılmıştır.

Elektronik Burun kullanarak Meyve Uçucu Analizi

Küçük ölçekte mikrobiyal ekzopolisakkaritlerin tanımlanması ve karakterizasyonu için otomatikleştirilmiş modüler yüksek verimli bir yöntem sunuyoruz. Bu yöntem, yeni izole edilen bakteri suşlarının veya tüm suş koleksiyonlarının hızlı bir şekilde taranmasını sağlamak için salgılanan polisakkaritlerin toplam miktarını ayrıntılı bir karbonhidrat parmak izi ile analiz etmek için hızlı bir ön seçimi birleştirir.

Otomatik Modüler Yüksek Verimli Ekzopolisakkarit Tarama Platformu Oldukça hassas Karbonhidrat Parmak İzi Analizi ile birleştiğinde

Tarif edilen hidrofobik kokültivasyon sistemi, metal örgülü elekler ile bozulmamış bitkileri destekler ve bunları bakteriler ile birlikte yetiştirir. Bitki dokuları, bakteriler ve salgılanan moleküller daha sonra aşağı akış analizleri için ayrıca hasat edilebilmekte, aynı anda her iki bitki barınağının ve etkileşen mikropların veya mikrobiyolojilerin moleküler tepkileri araştırılabilmektedir.

Bitki / Mikrop Moleküler Etkileşimlerinin ve Sinyalizasyonunun Eşzamanlı ve Sistematik Analizi için Hidroponik Birlikte Yetiştirme Sistemi

Burada ayrıntılı işlem ve derleme kolloidal yarı iletken nanocrystal immobilizasyonu sistematik karakterizasyonu için modüler mikrosıvısal tarama platformun iletişim kurallarıdır. Tam ayarlanabilir sistem düzenlemeler ile yüksek verimli spectra koleksiyonu 4 büyüklük reaksiyon zamanı ölçekler bir kütle transferi kontrol örnekleme alanı içinde genelinde yürütülen.

Kolloidal yarı iletken Nanocrystals sistematik çalışmalar için modüler bir mikrosıvısal teknolojisi

Burada biz bir yüksek-den geçerek yöntemi ile kalite kontrol multisegment enjeksiyon-kılcal göre geliştirilmiş çözünürlük ve ilaç kötüye kullanımı ve bunların metabolitleri büyük paneller tespiti için sağlar kapsamlı uyuşturucu gözetimi için tarif Elektroforez-kütle spektrometresi.

Multisegment enjeksiyon-kılcal Elektroforez kütle spektrometresi kullanılarak yüksek üretilen iş ve kapsamlı uyuşturucu gözetim

Bu iş akışı, nicel küresel proteomik analiz için aynı anda birden fazla protein çeviri sonrası modifikasyonun (PtM) zaman ve maliyet-etkin zenginleşmesinin performansını açıklar. Protokol, ptm çapraz konuşmasına biyolojik kavrayışlar kazandırmak için birden fazla konjuge antikorla peptid düzeyinde PTM zenginleştirme, ardından da veri bağımsız iktisap kütle spektrometresi analizini kullanmaktadır.

Niceleme ve Site Yerelleştirmesi Için İki Çeviri Sonrası Modifikasyonun Eşzamanlı Affinity Zenginleştirmesi

Koku sinyallerinin hayvan iletişiminde nasıl kullanılabileceğini anlamak için örnekleme ve analiz için etkili bir metodoloji geliştirdik. Özellikle, hayvan kokularının ve koku işaretlerinin uçucu bileşenlerini analiz etmek için gaz kromatografisi-kütle spektrometresi ile birleştiğinde kafa boşluğu katı faz mikrokstrasyonu kullanıyoruz.

Hayvan Kokusu Sinyallerinin Örneklemesi ve Analizi

El yazması, katı faz mikroekstraksiyonu ile insan beyin tümörlerinin yerinde örneklemesini ve ardından biyobelirteçlerin keşfine yönelik biyokimyasal profillemelerini sunmaktadır.

Metabolomik ve Lipidomik Analizler için Beyin Tümörlerinin Yerinde Örnekleme sivesi ve ekstraksiyonu

Fentanil analoglarının alıkonma sürelerine, hareketliliklerine ve kütle spektrometresi parçalanma modellerine dayalı olarak taranması için bir yöntem.

LC-TIMS-TOF MS/MS kullanılarak Fentanil Analog Tarama

Bu protokol, su ve lipit açısından zengin balık dokularından geosmin ve 2-metilizoborneolün ekstraksiyonu için tam otomatik bir iş akışı sunar. Yöntem, bu moleküllerin koku eşiklerine ulaşmadan önce erken tespit edilmesini sağlar. Bir su ürünleri yetiştiriciliği ortamından temsili veriler sağlanır.

Yüksek Kapasiteli Sorptif Ekstraksiyon Probları ve GC-MS Kullanılarak Su ve Balıklarda Geosmin ve 2-Metilizoborneolün Ekstraksiyonu ve Tespiti

Bu protokol, otomasyon destekli genetik kütüphane oluşturma ve değerlendirme yoluyla genetik olarak kodlanmış biyosensörlerin sistematik küresel optimizasyonu için bir yöntem sağlar. Bu, deneyleri kolaylaştırmak ve biyosensörleri belirli tasarım sonuçlarına göre ayarlamak için genetik bileşenlerin seçimini sağlamak için deney tasarımı metodolojileriyle birleştirilir.

Genetik Olarak Kodlanmış Biyosensör Tasarım Alanının Verimli Örneklenmesi, Deney Tasarımı ve Otomasyon İş Akışı ile Etkinleştirildi

Öğrenin, PTR-ToF-MS ile gıda biliminde uçucu organik bileşik analizi yapmayı; otomatik örnekleme ve özelleştirilmiş veri analizi kullanarak yoğurt fermantasyonu izleme, elma genotipleri tarama ve kahve tüketimi sonrası burun uzayı analizi gerçekleştirin.

Gıda Örneklerinde Otomatik Örnekleme Sistemi ve Özelleştirilmiş Veri Analizi ile Birleştirilen PTR-ToF-MS: Biyolojik İşlem İzleme, Tarama ve Burun Uzayı Analizi (Video) | JoVE Journal

Gıda Örneklerinde Otomatik Örnekleme Sistemi ve Özelleştirilmiş Veri Analizi ile Birleştirilen PTR-ToF-MS: Biyolojik İşlem İzleme, Tarama ve Burun Uzayı Analizi

Daha fazla video keşfet