Improved carbohydrate analysis of agave syrup using HPAE-PAD in dual eluent generation cartridge mode

Význam tématu

Analýza sacharidového složení agávového sirupu je klíčová pro hodnocení jeho výživové hodnoty vzhledem k nízkému glykemickému indexu a pro detekci možných padělků s levnějšími sladidly.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit vykonatelnost mexické normy NOM-003-SAGARPA-2016 pro stanovení hlavních cukrů, polyolů a 5-hydroxymethylfurfuralu v agávovém sirupu pomocí vysokotlaké aniontové výměnné chromatografie s pulzní amperometrickou detekcí (HPAE-PAD) a elektrolytickým generováním elučních roztoků (Dual EGC) na kolóně Dionex CarboPac PA200-1 mm.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatografický systém Thermo Scientific Dionex ICS-6000 HPIC v Dual EGC režimu
• Kolona Dionex CarboPac PA200-1 mm se 50 mm guard kolonkou
• Eluenty KOH a methansulfonové kyseliny (KMSA) generované elektrolyticky přes cartridge EGC 400
• Pulsní amperometrická detekce na zlaté elektrodě
• Příprava vzorků: ředění a filtrace 0.2 µm, enzymatické štěpení amyloglukosidázou a fructanázou pro kvantifikaci fruktanů

Hlavní výsledky a diskuse

• Vynikající rozlišení glukózy, fruktózy, sacharózy, sorbitolu, mannitolu, inositolu a HMF (rezoluce > 2)
• Lineární kalibrace s r² > 0.999 pro všechny anality kromě fruktózy, kde byla aplikována kvadratická regrese
• LOD a LOQ v jednotkách µg/g; vysoká reprodukovatelnost (RSD plochy < 1.7 %, RSD retenčního času < 0.3 %)
• Obsah fruktózy v analyzovaných sirupech 71–75 %, glukózy 1.3–1.5 %, polyolů do 0.3 %, HMF pod detekčním limitem
• Enzymatické štěpení potvrdilo nízký obsah fruktanů (1.4–3.3 g/100 g); negativní výsledek pro přítomnost HFCS

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění manuální přípravy elučních roztoků a snížení spotřeby reagencií
• Robustní a vysoce citlivá metoda vhodná pro rutinní kontrolu kvality (QA/QC) v potravinářství
• Možnost detekce padělků agávového sirupu podle platné mexické normy

Budoucí trendy a možnosti využití

Kombinace HPAE-PAD s hmotnostní spektrometrií pro detailní strukturní analýzu, rozšíření aplikace na jiné potravinářské produkty, zavedení online monitoringu a integrace s pokročilými digitálními platformami pro automatizaci a umělou inteligenci.

Závěr

Popisovaná metoda splňuje požadavky NOM-003-SAGARPA-2016 a prokázala vysokou spolehlivost, citlivost a reprodukovatelnost pro analýzu hlavních sacharidů, polyolů a HMF v agávovém sirupu. Dual EGC režim usnadňuje provoz a šetří eluenty při zachování kvalitní chromatografické separace.

Reference

1. Wolever T. et al. Determination of glycemic index of agave syrups; 2011.
2. Foster-Powell K. et al. International table of glycemic index, Am. J. Clin. Nutr. 2002.
3. Mexická norma NOM-003-SAGARPA-2016.
4. Thermo Fisher Scientific Application Note 73132: HPAE-PAD agave syrup analysis.
5. Thermo Fisher Scientific Application Note 73896: Dual EGC carbohydrate analysis.
6. Willems J.L.; Low N.H. J. Agric. Food Chem. 2012, 60(35), 8745–54.
7. Thermo Scientific Dionex ICS-6000 HPIC System Operator’s Manual.
8. Thermo Scientific Electrochemical Detection User’s Compendium.
9. Thermo Scientific CarboPac PA200 Columns Product Manual.
10. ICH Guideline Q2B, Validation of Analytical Procedures, 1996.