Εντοπισμός νοθείας στα αλκοολούχα ποτά με χρήση υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας και μεταβολομικής

Βλαχούλης, Κωνσταντίνος

Detection of adulteration in alcoholic beverages using LC-MS metabolomics

Πτυχιακή εργασία

Author

Βλαχούλης, Κωνσταντίνος

Date

2024-03-11

Advisor

Τσιάκα, Θάλεια

Πτυχιακή Εργασία (1.285Mb)

Keywords

Νοθεία ; Τρόφιμα ; Αλκοολούχα ποτά ; Υγρή χρωματογραφία ; Φασματομετρία μάζας ; Μεταβολομική

Abstract

Η ελεγχόμενη κατανάλωση αλκοολούχων ποτών είναι ευεργετική για την υγεία. Ορισμένα οφέλη προέρχονται άμεσα από την περιεκτικότητα σε αλκοόλ και άλλα από την υψηλή περιεκτικότητα των αλκοολούχων ποτών σε διάφορες πολυφαινολικές ενώσεις που εμφανίζουν ισχυρές αντιοξειδωτικές δράσεις. Το αλκοόλ καταναλώνεται ευρέως σε όλο τον κόσμο και ποικίλλει ως προς την πρώτη ύλη από την οποία προέρχεται, τις μεθόδους παραγωγής του, τη σύνθεση και τη συσκευασία του. Στο αλκοόλ, πολλές φορές, υπάρχουν χημικές προσμίξεις, οι οποίες μπορεί και να μην αναφέρονται στα εγκεκριμένα συστατικά τροφίμων και των οποίων η παρουσία να είναι επιβλαβείς τόσο για την ανθρώπινη υγεία, όσο και για το περιβάλλον, ενώ, το υψηλό ποσοστό αιθανόλης σε ορισμένα αλκοολούχα προϊόντα μπορεί να αυξήσει την πιθανότητα επιπλοκών στον ανθρώπινο οργανισμό. Η νοθεία, λοιπόν, των αλκοολούχων ποτών αποτελεί πρόκληση για τους καταναλωτές και τους ερευνητές. Είναι δύσκολο να προσδιοριστεί ένας καθολικός δείκτης για όλες τις ουσίες νόθευσης που μπορεί να υπάρχουν σε δείγματα ποτών. Η παρούσα εργασία εστιάζει στον εντοπισμό νοθείας σε αλκοολούχα ποτά χρησιμοποιώντας την τεχνική της υγρής χρωματογραφίας-φασματομετρίας μάζας (liquid chromatography-mass spectrometry, LC-MS) σε συνδυασμό με μεταβολομική ανάλυση. Η τεχνική LC-MS αποτελεί αποτελεσματική μέθοδο για τον εντοπισμό ενώσεων, ενώ η μεταβολομική ανάλυση επιτρέπει την ευρεία ανίχνευση μεταβολιτών, καθιστώντας την ιδανική για το σκοπό της παρούσας εργασίας. Στη νοθεία των ποτών, η ανίχνευση ακόμη και των πιο μικρών ποσοτήτων αλλοιωτικών ουσιών είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της ποιότητας και της ασφάλειας τους για τους καταναλωτές. Η LC-MS είναι μια καθιερωμένη μεθοδολογία ανάλυσης που χρησιμοποιείται ευρέως σε πολλούς τομείς. Ωστόσο, σε συνδυασμό με τη μεταβολομική ανάλυση, προσφέρει ουσιαστικά πλεονεκτήματα στον τομέα της νοθείας των αλκοολούχων ποτών. Αυτή η συνδυασμένη προσέγγιση επιτρέπει την ανίχνευση μεγάλου εύρους ουσιών, συμπεριλαμβανομένων και των πιο προηγμένων νοθειών, σε πολύ χαμηλές συγκεντρώσεις. Η τεχνική LC-MS παρέχει υψηλή ευαισθησία και εξαιρετική ακρίβεια στον προσδιορισμό οργανικών ενώσεων, ενώ η μεταβολομική ανάλυση επιτρέπει τον ευρύ και αντιπροσωπευτικό χαρακτηρισμό των μεταβολιτών. Με αυτόν τον τρόπο, η συνδυασμένη χρήση αυτών των μεθόδων ενισχύει την ακρίβεια και την αξιοπιστία του εντοπισμού νοθειών στα αλκοολούχα ποτά.

Abstract

Controlled consumption of alcoholic beverages is beneficial for health. Some benefits derive directly from the alcohol content, while others come from the high content of polyphenolic compounds in alcoholic beverages, which exhibit strong antioxidant properties. Alcohol is widely consumed worldwide and varies in terms of its source material, production methods, composition, and packaging. Often, alcoholic beverages contain chemical additives, which may not be listed in the approved food ingredients and whose presence can be harmful both to human health and the environment. Moreover, the high ethanol content in some alcoholic products may increase the likelihood of complications in the human body. Therefore, the adulteration of alcoholic beverages poses a challenge for consumers and researchers. It is difficult to identify a universal indicator for all adulterants that may exist in beverage samples. This study focuses on detecting adulteration in alcoholic beverages using the technique of liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) in combination with metabolomic analysis. LC-MS is an effective method for detecting various compounds, while metabolomic analysis allows for the broad detection of metabolites, making it ideal for this study's purpose. In the adulteration of beverages, the detection of even trace amounts of adulterating substances is crucial to ensure their quality and safety for consumers. LC-MS is a well-established analytical method widely used in many fields. However, when combined with metabolomic analysis, it offers substantial advantages in the field of alcoholic beverage adulteration. This combined approach allows for the detection of a wide range of substances, including advanced adulterants, at very low concentrations. Thus, the combined use of these methods enhances the accuracy and reliability of detecting adulterations in alcoholic beverages.