Anions and cations in beer

Význam tématu

Kontrola aniontů a kationtů v pivu je klíčová pro zachování jeho charakteristické chuti a senzorických vlastností. Iontové složení může výrazně ovlivnit hořkost, svíravost nebo sladkokyselou chuť finálního produktu. Rychlé, spolehlivé a plně automatizované analytické postupy jsou nezbytné pro splnění požadavků na kontrolu kvality v masové výrobě.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je představit efektivní postup pro simultánní stanovení hlavních aniontů a kationtů v pivu pomocí iontové chromatografie s integrovanou automatickou přípravou vzorků. Studie demonstruje využití dvoukanálového systému, inline ultrafiltrace a logických ředění pro vysokou propustnost laboratoří.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky piva jsou automaticky filtrovány membránou 0,22 µm a ředěny v Ultrafiltration cell. Analýza probíhá paralelně ve dvou kanálech s isokratickou elucí:

• Aniontová stanovení: Metrosep A Supp 10 – 100/4.0, eluent 4 mmol/L Na2CO3 + 6 mmol/L NaHCO3 + 5 mmol/L NaClO4, potlačená vodivostní detekce.
• Kationtová stanovení: Metrosep C 6 – 150/4.0, eluent 2,3 mmol/L HNO3 + 1,7 mmol/L kyselina pikolinová, nepotlačená vodivostní detekce.
• Automatizace: 930 Compact IC Flex Oven/SeS/PP/Deg, 858 Professional Sample Processor, 800 Dosino, 941 Eluent Production Module, Inline ultrafiltration a inline dilution, MagIC Net software s MiPT kalibrací a logickým ředěním.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza ukázala, že draslík (K+) je nejhojnějším kationtem (řádově stovky mg/L); sodík, vápník a hořčík se pohybují pod 100 mg/L. Mezi hlavní anionty patří chlorid (~229 mg/L), fosfát (~352 mg/L), dusičnan (~5 mg/L) a síran (~60 mg/L). Metoda umožňuje detekci i konzervačního siřičitanu. Automatické ředění a MiPT kalibrace minimalizují chyby pipetování a rozšiřují pracovní rozsah až do 1:10 000.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou propustnost vzorků, minimalizaci manuální práce, ochranu chromatografických sloupců a konzistentní kvalitu výsledků. Současná schopnost simultánního stanovení aniontů a kationtů zkracuje dobu analýzy a zvyšuje efektivitu QA/QC procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možnosti rozšíření zahrnují aplikaci na další nápoje a potraviny, integraci s hmotnostní spektrometrií pro lepší selektivitu, rozvoj plně online monitoringů a pokročilou analýzu dat pomocí strojového učení.

Závěr

Iontová chromatografie s integrovanou automatickou přípravou vzorků představuje robustní, rychlý a vysoce automatizovaný nástroj pro kontrolu kvality piva. Umožňuje spolehlivé simultánní stanovení klíčových iontů v podmínkách vysokoprodukčních laboratoří.

Reference

• Application Note AN-D-002, Metrohm AG