Appliance of volatile analysis technique HS-SPME-GC/MS in the studies of authenticity of chosen food products

Na podstawie badań własnych wykonanych w ostatnich latach dokonano przeglądu możliwości wykorzystania techniki analizy fazy nadpowierzchniowej (head-space) za pomocą mikroekstrakcji do fazy stałej (SPME - solid phase microextraction) i analizy na drodze chromatografii gazowej sprzężonej ze spektrometrią mas. Obiektami badań były kawy Arabica i Robusta, sery pleśniowe, bio-oleje roślinne oraz sery pleśniowe. Celem pracy była ocena przydatności wybranych wyróżników składu chemicznego ziarna kawowego do rozróżniania kaw różnych gatunków i o różnym pochodzeniu geograficznym oraz serów pleśniowych. W zależności od obiektów, badania związków lotnych uzupełniano badaniami innych związków występujących w matrycy żywnościowej m.in.: steroli, składu kwasów tłuszczowych. Uzyskane wyniki poddane zostały statystycznej analizie składowych głównych (PCA). W oparciu o analizę związków lotnych uzyskano dość wyraźne grupowanie pod względem pochodzenia geograficznego. Wskazano również na możliwości wykorzystania techniki HS-SPME-GCMS jako specyficznego i skutecznego e- Nosa dla celów autentyczności i identyfikowalności produktów spożywczych. Dotychczasowe rezultaty badań wskazują na dalsze, różnorodne możliwości zastosowania sprzężonych technik analitycznych w analizie jakości i bezpieczeństwa żywności.Our work carried out in recent years was scoped to investigate the possible use of solid-phase head space micro extraction techniques coupled to gas chromatography - mass spectrometry to the food analysis. The aim of this study was to evaluate the usefulness of the product chemical composition as a factor allowing to distinguish different species of coffee and blue cheeses and differentiate its geographical origin. Arabica and Robusta coffee, blue cheese and various bio-oils samples were taken into investigation. Composition of the volatile headspace fraction was determined. Additional chemical analysis including determination of the fatty acid composition and sterol contents was also performed. Obtained results were statistically analyzed applying principal component analysis (PCA). Results of this study revealed that determination of the volatile fraction composition was sufficient to differentiate the sample geographical origin, and the fairly clear grouping was obtained. The possibility of HS-SPME technique GC-MS as a specific and effective e-nose for authenticity and traceability of food products was also indicated. Results of this and previous research indicate various further possibilities of the combined analytical techniques application in the area of food quality and food safety

Wpływ rolnictwa ekologicznego i konwencjonalnego na środowisko naturalne - publikacja przeglądowa

Nowadays nearly 40% of Earth’s land is used by agriculture. Large areas of arable land are covered by cash crops monocultures, and most common intensive agricultural practices are highly dependent on water, synthetic mineral fertilizers, chemical pesticides, and increasingly also on the products of genetic engineering. The mentioned means of agricultural production, aiming at maximizing yields while decreasing direct production costs, resulted in the agriculture becoming in a very short time one of the economy branches with highly significant environmental impact. Some alternative agricultural systems have been developed in response to the increasing environmental and social concerns of intensive agriculture. One of such systems, earning growing interest worldwide, is organic farming. The presented paper shows and compares environmental impacts of organic vs. conventional agricultural production methods on the basis of available published research. According to the literature, global benefits of organic production methods include e.g. improvement of soil structure and fertility, reduction of soil degradation and erosion, protection of biodiversity, and increasing independence on external production inputs, in that water and non-renewable energy sources. All these features of organic production are important for protecting natural resources and fit well in the concept of sustainable development. It should be underlined that the mentioned environmental/ecosystem benefits of replacing industrial, intensive agriculture with the organic systems, translate into measurable economic values. However, as it is very difficult to internalize external (i.e. environmental) costs and benefits (e.g. ecosystem services) of agriculture, they are usually not taken into account in global economic evaluation of the systems, thus inhibiting development of organic sector.Blisko 40% powierzchni lądowej Ziemi zajmują obecnie tereny użytkowane rolniczo. Większość gruntów ornych pokrywają wielkoobszarowe uprawy monokulturowe, a stosowane intensywne praktyki rolnicze zależne są w ogromnym stopniu od syntetycznych nawozów azotowych, środków chemicznej ochrony roślin, i coraz częściej także od technik inżynierii genetycznej. Wymienione środki produkcji, mające służyć maksymalizacji plonów przy równoczesnym ograniczeniu kosztów produkcji, mają swój udział w tym, że intensywne rolnictwo stało się w bardzo krótkim czasie jedną z gałęzi gospodarki o znaczącym negatywnym wpływie na środowisko. W odpowiedzi na negatywne konsekwencje środowiskowe i społeczne intensyfikacji produkcji rolniczej, pojawiły się alternatywne metody gospodarowania, w tym zyskujące dziś na znaczeniu rolnictwo ekologiczne. Niniejszy artykuł stanowi przegląd literatury naukowej podejmującej temat wpływu rolnictwa ekologicznego i konwencjonalnego na środowisko naturalne. Według dostępnej literatury, globalne korzyści wynikające ze stosowania ekologicznych metod produkcji rolnej to m.in. zwiększenie żyzności i poprawa struktury gleb oraz zapobieganie jej degradacji i erozji, ochrona bioróżnorodności, a także uniezależnienie produkcji od nakładów zewnętrznych, w tym przede wszystkim od nieodnawialnych źródeł energii. Wszystkie te cechy produkcji ekologicznej składają się na dbałość o trwałość naturalnych zasobów przyrodniczych i stanowią ważny element koncepcji zrównoważonego rozwoju. Należy podkreślić, że wymienione korzyści środowiskowe/ekosystemowe związane z zastępowaniem przemysłowego intensywnego rolnictwa przez system ekologiczny wiążą się z wymiernymi korzyściami ekonomicznymi produkcji rolniczej. Z uwagi na ich trudną internalizację, są one jednak często pomijane w globalnym rachunku ekonomicznym, co wpływa hamująco na rozwój sektora ekologicznego

Characteristic of Teff and possibilities of use in cereal processing®

W wielu krajach pieczywo jest podstawowym i najważniejszym produktem spożywczym dla wszystkich grup społecznych. Wypiekane jest z ciasta, w skład którego wchodzą: mąka pszenna lub żytnia (względnie obie), woda, drożdże piekarskie i sól. Oprócz wymienionych surowców mogą być wykorzystane inne, których zadaniem jest poprawa wartości odżywczej pieczywa, poprzez podwyższenie w nim zawartości wielu, deficytowych, a niezbędnych składników. Ostatnio, popularnymi dodatkami do pieczywa są mąki ze zbóż niechlebowych lub nasion tzw. pseudozbóż względnie produkty z nich otrzymane. Takim potencjalnym dodatkiem może być także mąka uzyskana z nasion miłki afrykańskiej (teff), uznawanej za jedno z najstarszych zbóż wywodzących się z Afryki Północnej.In many countries, bread is the basic and the most important food product for all social groups. It is baked from a dough consisting of: wheat flour or rye flour (or both), water, baker’s yeast and salt. One may also use other raw materials in order to improve the nutritional value of bread by increasing the content of many, scarce, and necessary ingredients in it. Recently, popular additions to bread include flours from non-cereal cereals, or seeds, socalled pseudocereals or products obtained from them. Flour obtained from the seeds of the Teff, considered one of the oldest North African cereals is one of them

Performance evaluation of a rapid-scanning quadrupole mass spectrometer in the comprehensive two-dimensional gas chromatography analysis of pesticides in water

peer reviewedThe performance of a novel rapid-scanning (20 000 amu/s) quadrupole mass spectrometer (qMS) has been evaluated in the comprehensive 2-D gas chromatography (GC× GC) analysis of pesticides contained in water. Analyte extraction was performed by using direct solid-phase microextraction (SPME). The MS system was operated using a rather wide m/z 50-450 mass range and a 33 Hz spectral production rate, a frequency which was found sufficient for reliable quantification. The qMS performance was evaluated considering: (i) number of data points per peak, (ii) mass spectral quality, (iii) extent of peak skewing, and (iv) consistency of retention times. Seven-point calibration curves (external calibration) were constructed for 28 pesticides over the limit of quantification range of 100 μg/L (1, 5, 10, 25, 50, and 100 μg/L). The solid-phase microextraction-GC× GC-qMS method was validated by calculating limits of detection and quantification, intraday peak area precision, accuracy, and intraday retention-time precision. A series of tap water samples were subjected to analysis, fortunately giving negative results. Copyright © 2011 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim