Methodenentwicklung

Vor der Entwicklung der oben erläuterten Probenaufarbeitungstechnik wurden einige Vorversuche, mit dem Ziel die Extraktion zu optimieren, unternommen. Die Vorver-suche sind in den folgenden Absätzen dargestellt. Bei der Methodenentwicklung wurde immer nur ein Parameter geändert. Die Probe wurde dazu unter zwei unter-schiedlichen Bedingungen aufgearbeitet und gemessen.

3.2.2.3.1 Probenmenge

Zur Kontrolle der Rührfähigkeit im Headspacevial wurden jeweils zwei Mal 3 g, 2,5 g und 2 g eines mittels Kaffeemühle zerkleinerten, mittellang gereiften Rohschinken (Spanischer Treveles) sowie 2,5 g, 2 g und 1,5 g einer zerkleinerten fetthaltigen Roh-wurst in Ultraturraxgefäße eingewogen und jeweils mit 10 mL der NaCl-Lösung (20 %) versetzt. Die Mischungen wurden mittels Ultraturrax homogenisiert und in 20 mL Headspacevials überführt. Mit weiteren 2 mL der NaCl-Lösung wurden Rück-stände aus dem Ultraturraxgefäß in das Headspacevial ausgespült. Die mit einem Rührmagneten versehenen Headspacevials mit den Rohschinkenproben wurden bei 940 U/min bzw. 1100 U/min gerührt. Die Rührung der Rohwurstproben erfolgte aus-schließlich bei 940 U/min.

3.2.2.3.2 Extraktionstemperatur

Zur Überprüfung der optimalen Extraktionstemperatur wurde das Wasserbad auf 36 °C und 60 °C eingestellt. Wie in Kapitel 3.2.2.2 beschrieben, wurde eine Probe mit den beiden Wasserbadtemperaturen aufgearbeitet und mittels GC/MS analysiert.

3.2.2.3.3 Extraktionszeit

Zur Erprobung der optimalen Extraktionszeit wurde nach der Einstellung des Gleich-gewichtes die Faser für 0,5, 1, 2 und 3 Stunden im Gasraum über der Probenlösung

exponiert. Anschließend wurde die SPME Faser im GC-Inlet desorbiert und die Messungen durchgeführt.

3.2.2.3.4 Unterdruck

Die Headspacevials wurden von einem Glasbläser modifiziert, indem seitlich an die Gefäße im Bereich des Gasraums ein Verbindungsstück mit Ventil angebracht wurde (Abbildung 3.3). Über dieses Verbindungsstück konnte die Vakuumeinheit der Fa.

Van der Heijden angeschlossen werden, um kurzzeitig ein Unterdruck im Gasraum zu erzeugen. Dazu wurde direkt nach dem gasdichten Verschluss des Headspace-vials für 2 Sekunden ein Unterdruck von ca. 400 mbar erzeugt und anschließend das Ventil verschlossen. Der weitere Verlauf war identisch mit den Angaben auf dem Fließschema im Anhang (Abbildung 8.1).

Ventil

Vakuumanschluss

Abbildung 3.3 Darstellung der Anreicherung von flüchtigen Verbindungen in einem Headspacevial mit Vakuumverbindungsstück

3.2.2.3.5 Faserlänge

Wie bereits in Kapitel 2.4.1 beschrieben werden die flüchtigen Substanzen aus dem Gasraum von einem Adsorbensmaterial aufgenommen, mit welchem die SPME Fasern beschichtet sind. In dieser Arbeit handelt es sich um 50/30 *+" ,$-$%./0#n-zen/Carboxen auf Polydimethylsiloxan–Stableflex–Fasern. Die Standardlänge der SPME Faser beträgt 1 cm. Neuere Fasern von Supelco sind mit einer Länge von 2 cm und damit größeren Oberfläche des Adsorbensmaterials erhältlich. Mit jeder Faser wurden Probenaufarbeitungen durchgeführt und mittels GC/MS analysiert.

Anschließend wurde, zum Vergleich der Extraktionen mit den unterschiedlichen Faserlängen, die Gesamtfläche und exemplarisch die Fläche für sechs Substanzen ermittelt, welche im Chromatogramm gut verteilt sind. Die Verbindungen und ihre Retentionszeiten sind in Tabelle 3.4 aufgeführt.

Tabelle 3.4 Sechs ausgewählte Verbindungen mit Retentionszeit (RT) im Chromato-gramm

Verbindung Octan Octanal 2,3-Octan-dion

1-Octen-3-ol 1-Octanol Octansäure

RT in min. 3,51 16,09 16,96 20,41 23,12 34,16

3.2.2.3.6 Testmessungen mit Gerstel Twister

Die Testmessungen mit dem Gerstel Twister-Verfahren wurden von der Fa. Gerstel, Mühlheim an der Ruhr, übernommen. Dafür wurde Probenmaterial der Eichel-schinken zur Verfügung gestellt, welche von der Fa. Gerstel mit verschiedenen Extraktionsverfahren (SBSE, HSSE, DHS (dynamisches Headspace) und SPME) vergleichend untersucht wurden. Die methodischen Details der angewandten Tech-niken sind nachfolgend kurz erläutert.

SBSE

1 g Rohschinkenprobe wurde in ein 10 mL Schraubvial eingewogen und mit 10 mL HPLC-Wasser aufgefüllt. Nach der Zugabe von 100 µL einer Pyridinlösung (20 mg/L) als interner Standard und einem Gerstel Twister, wurde das Vial mit einer

Schraub-kappe luftdicht verschlossen und die Probe eine Stunde lang gerührt. Anschließend wurde der Gerstel Twister entnommen und in einen TDS-Liner gegeben. Dieser wur-de dann im TDS-Einsatz wur-des Autosamplers Gerstel MPS platziert. Die Desorption erfolgte bei einem Fluss von 50 mL/min und bei einer Temperatur von 280 °C. Die desorbierten Analyten wurden bei -150 °C im KAS Inlet kryofokussiert. Nach beende-ter Desorption wurden die Analyten, durch sehr schnelle Erhitzung des KAS im Split-losmodus auf 280 °C, auf die Kapillarsäule überführt.

HSSE

2 g Rohschinkenprobe wurden in ein 10 mL Schraubvial eingewogen und mit 8 mL NaCl-Lösung (20 %) aufgefüllt. Zusätzlich erfolgte die Zugabe von 100 µL einer Pyridinlösung (20 mg/L) als interner Standard. An der Schraubkappe befestigt, wurde der Gerstel Twister im Gasraum über der Probe platziert und das Vial mit der Schraubkappe luftdicht verschlossen. Nach 2,5 Stunden wurde der Gerstel Twister entnommen und die adsorbierten Substanzen, wie bei der SBSE beschrieben, de-sorbiert.

SPME

2 g Rohschinkenprobe wurden in ein 20 mL Schraubvial eingewogen und mit 10 mL NaCl-Lösung (20 %) aufgefüllt. Zusätzlich wurden 100 µL einer Pyridinlösung (20 mg/L) als interner Standard zugegeben. Das Vial wurde mit einer Schraubkappe verschlossen und in einen Einsatz des SPME-Autosamplers Gerstel MPS2 platziert.

Vor der Extraktion wurde die Probe 30 Minuten auf 35 °C temperiert. Die Anreiche-rung der Analyten auf die PDMS-Faser (Polydimethylsiloxan) erfolgte für drei Stunden bei 35 °C.

Nach der Extraktion wurde die SPME-Faser automatisch zum Injektor transportiert und in das heiße KAS injiziert. Dort fand die Desorption der Analyten von der Faser bei 280 °C innerhalb von drei Minuten statt. Der Transfer der Analyten auf die Kapil-larsäule erfolgte im Splitt von 5:1.

DHS

2 g Rohschinkenprobe wurden zur Extraktion in ein 20 mL Schraubvial eingewogen.

Zunächst wurde die Probe fünf Minuten bei 15 °C geschüttelt und 15 Minuten bei 25 °C mit einem Extraktionsfluss von 20 mL/min extrahiert. Dabei wurden die Analy-ten auf einem Tenax-TDS-Liner getrappt. Nach beenden der Extraktion wurde der Tenax-Liner in einen Einsatz des Autosamplers Gerstel MPS platziert. Der Liner wurde mit dem Autosampler automatisch in das TDS transportiert. Die Desorption erfolgte bei einem Fluss von 50 mL/min bei einer Temperatur von 320 °C. Die desor-bierten Analyten wurden bei -100 °C im KAS Inlet kryofokussiert. Nach beendeter Desorption erfolgte die Überführung der Analyten auf die Kapillarsäule durch eine sehr schnelle Erhitzung des KAS im Splitlosmodus auf 280 °C.