SZILVÁK PENÉSZGOMBÁS ROMLÁSÁNAK HATÁSÁRA KELETKEZ Ő ILLÉKONY VEGYÜLETEK MÉRÉSE
5.3. Az egészséges és romlott szilvák által kibocsátott illékony szerves vegyületek változásának elemzése
A gyümölcsök mellék minden kísérleti mintatartó üveghez fecskendeztem 10 µl C13, C15, C17 keveréket. A 17. ábrán látható mindhárom alkán koncentrációja csökkent, az első nap nem szerepel az ábrán. Az ábrán a jobb oldali tengelyen a C17 koncentrációja található, a bal oldalin a C13 és C15. Az ábrából képet kaphatunk a csökkenés mértékéről és az ismétlések szórásáról, amley a 2. nap esetén 20%, 26% ill. 54 %, a 4. nap esetén: 17%, 12% ill. 34% a C13, C15, C17
soorendjében. Az össze értékre számítva a relatív szórást pedig: . Habár a mért értékek nagy szórását tapasztaljuk, a tendenciát meg lehet állapítani. A nagy szórás oka az is lehet, hogy a csúcsösszepárosító algoritmus ezekkel a beállításokkal 1-1 esetben nem működik jól. Ezért ebben a két kísérletsorozatban a koncentrációval arányos görbe alatti területeket manuális integrálással ellenőriztem. A minőségi azonosítást pedig nem csak 1-1 változóra, de 1-1 változó esetében az összes mintára elvégeztem.
y = -51801x + 405781
csúcs alatti terület, önkényes egység x 100000
idő, nap C13 C15 C17
17. ábra: Az alkán komponensek csúcs alatti területe a szilva rendszerben.
Vizuális vizsgálat alapján, az aromakomponensek viszonylagosan állandóak maradtak a 4 nap alatt (18. ábra). A 30 perces kromatogramból a legjellemzőbb a 8 és 17 perc közti szakasz. A második kísérlet fűtési programja 19,25 percnél éri el maximumát, a 235 fokot, e felett nem értékeltem a kromatogramot.
-65-
18. ábra: A kontroll szilvák teljes ion kromatogramjai felülről lefelé haladva: 2. nap, 3. nap, 4. nap (1. kísérlet).
A kontroll szilvákból párhuzamos mintáinak kromatogramjaiban nem növekedett vagy csökkent a VOC-k koncentrációja (19. ábra), ugyanez igaz az oltott szilvák párhuzamos méréseire. A két különböző üvegből származó minta vizuálisan átfed.
9 10 11 12 13 14 15 16 17
19. ábra: Két párhuzamos kontroll szilva teljes ion kromatogramja az első napon.
-66-
Alkoholokat, aldehideket, észtereket, terpéneket és terpénszármazékokat találtunk a P.
expansummal oltott szilva légterében. A méréshez választott oszlop (Rxi – 5ms) elsősorban szénhidrogének mérésére alkalmas, azonban az 5 % difenil poláros rész elég ezeknek az oxigéntartalmú VOC-knek a mérésére. A mérendő tömegtartomány esetén előnyös lenne a tömegspektrumokat olyan nagy molekulatömegű vegyületekig mérni, amelyeknél már biztos, hogy illékonyak legyenek szobahőmérsékleten. Azonban ioncsapdás készülékeknél nem érdemes nagyobb m/z tartományt mérni a szükségesnél, mert a felvételi sebesség függ ettől. A mért adatokból kiderült, hogy a 0,5 s/db nem szolgáltat elegendő mennyiségű pontot egy csúcs megrajzolásához, hogy abból a többváltozós statisztikai módszerekhez használható adattáblát készítsünk az automatikus csúcsösszepárosító algoritmussal, viszont a 0,21 s/db igen. A beállított 40-350 m/z elegendően nagy tartománynak bizonyult, ennél nagyobb vegyületek már kis valószínűséggel illékonyak szobahőmérsékleten.
6.19 8.43 9.28 10.25 11.36 13.30 13.83 15.48 16.71 18.47 20.17 24.90 25.53
Retentciós idő, perc
-2E6 0 2E6 4E6 6E6 8E6 1E7
Csúcs alatti terület, önkényes egység
Median 25%-75% Min-Max
20. ábra: A változók eloszlása a második szilvás kísérletsorozatban.
A második kísérlet esetében használható volt az algoritmus, a 20. ábrán látható hogy igen nagy a különbség a mért VOC-k koncentrációi közt, a változókat sztenderdizálni kell. Az eloszlásuk nem normális, hiszen a skála az egyik oldalon rögzített, a koncentráció nem lehet kisebb 0-nál, de sokszor 0. Az statisztikai analízishez 27 mintát használtam. A különböző romlottsági fokokat szabad szemmel állapítottuk meg. Ez alapján, a szilvákon és az agaron egyforma
-67-
gyorsasággal növekedtek a mikrobák, szennyezésnek nyoma nem volt. A kontroll gyümölcsök és kontroll agar mindvégig változatlan maradt. A romlás már a második napon megindult, ez köszönhető az oltáskor használt nagyon magas mikroba számnak.
A második kísérletsorozat esetében kiválasztottam egy kontroll szilva kromatogramját az első napról, és egy fertőzött szilváét a 7. napról. A manuális vizsgálat alapján a 21. ábrán feltüntetett 10 vegyület fontos ennek a két kromatogramnak a megkülönböztetésében. Az ábrán már csak azokat tüntettem fel, amelyek nem valamely állandó vegyület (oszlopvérzés, sztenderd) csúcsai. Illetve, amelyek a párhuzamos oltások esetében ugyanolyan voltak, bár ez a feltétel minden egyes vegyület esetében igaznak bizonyult. A két párhuzamos oltásból származó romlott almák VOC-inak kromatogramjaiból megállapíthatjuk, hogy a két romlási folyamat hasonló sebességgel ment végbe a két különböző mintatartó üvegben. A kromatogram 11 perc utáni szakaszában a különbségek főleg csak terpénekből és terpénszármazékokból származnak, amelyeket itt nem tárgyalok. A 21. ábra jól tükrözi a detektálható különbségeket és a
5.235.39 6.15 7.17 8.19 10.57 12.00 13.50 14.35
15.62 10.63
8.93 9.47 13.27
9.54 11.31
6.67 12.52 14.36 15.10 15.48
5.25 6.19 7.43 8.21 8.85 10.55 12.38
13.30 15.62
15.53
10.76 11.34 12.14 12.55 13.52 15.40
9.27 10.68 14.40
5.235.39 6.15 7.17 8.19 10.57 12.00 13.50 14.35
15.62 10.63
8.93 9.47 13.27
9.54 11.31
6.67 12.52 14.36 15.10 15.48
5.25 6.19 7.43 8.21 8.85 10.55
6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
5.235.39 6.15 7.17 8.19 10.57 12.00 13.50 14.35
15.62 10.63
8.93 9.47 13.27
9.54 11.31
6.67 12.52 14.36 15.10 15.48
5.25 6.19 7.43 8.21 8.85 10.55 12.38
13.30 15.62
15.53
10.76 11.34 12.14 12.55 13.52 15.40
9.27 10.68 14.40
21. ábra: Két romlott és egy egészséges szilva kromatogramja.
-68-
22. ábra: Az ép és romlott szilvák megkülönböztetésében fontos vegyületek tömegspektrumai.
A függőleges tengelyen a relatív gyakoriság, a vízszintes tengelyen az m/z értékek találhatók. Az egyes komponensek számozása megfelel a 21. ábra számozásának.
1: butánsav-metil-észter, (C7H14O2
2: sztirol
3:
benzolsav-butil-észter 4: 3-karén
(C10 H16)
7: azonosítatlan 6:
1-metoxi-3-metilbenzol
8: (C8 H12O) 9: 1-decin
-69-
A második kísérletben talált vegyületeket ellenőriztem az első kísérlet kromatogramjaiban is.
Az 1,4 diklór-benzol koncentráció az idő előrehaladtával egyenletesen nőtt mind az oltott szilva mind az oltott agar mintájában. Azonban ugyanígy nőtt a kontroll szilva és agar mintákban is.
A 22. ábra 6. csúcsa, a 1-metoxi-metibenzol viszont csak a P. expansum-el oltott szilva mintákban jelent meg. Ezt a vegyületet a kontroll szilvákban egyáltalán nem detektáltuk. Másik olyan vegyület, amely csak az oltott mintákban jelent meg, a 21. ábra 2. csúcsa, a sztirol.
Nagyon kis koncentrációban van jelen, így a csúcs alatti területek integrálja bizonytalan, azonban a jelenléte egyértelmű a legjellemzőbb csúcsa, a 104-es alapján (23. ábra). A metil-linoleátot csak az oltott szilvákban detektáltuk az oltott agaron és a kontroll mintákon nem.
Ennek a vegyületnek nagyobb volt a jelintenzitása, mint az előző kettőnek, azonban az azonosítása a legkevésbé egyértelmű. Végül találtunk még egy azonosíthatatlan aromás vegyületet, aminek a koncentrációja a szilva mintákon nő az agaron csökken.
RT:6.51 - 8.53
6.68 6.78 6.82 7.03 7.12 7.36 7.73 7.85 7.98 8.39
23. ábra: A sztirol legjellemzőbb tömege a 104, egy egészséges és egy romlott szilva mintában.
A 4. napon különböző diterpének (C10H16) jelentek meg nagy koncentrációban az oltott szilván.
Ezek valószínűleg p-cimén és az α-terpinolén. Ezeken kívül a következő komponenseket azonosítottam még a mintában: etil-acetát, limonén, fenil-etil-alkohol, hexanal, hexénal, izopropanol, hexanol, sztirol, cisz-6-nonénol, benzil-aldehid, 1-metoxi-3-metilbenzol, citronellol, nezil-alkohol, t-butil-tiofén, benzofenon, egy azonosítatlan C10H16 vegyület, 5 azonosítatlan C15H24 vegyület, undekén-1-ol, undekanal, 2-tridekanal.
-70-