Determination of Anions and Organic Acids in Brewed Coffee Samples Using Capillary IC

Význam tématu

Analýza aniontů a organických kyselin ve vzorcích připravené kávy je klíčová pro hodnocení kvality, původu suroviny a stupně pražení. Tato chemická charakterizace pomáhá rozlišit mezi odrůdami Arabica a Robusta, sledovat zralost plodů a odhalovat možné příměsi či falšování.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této aplikace bylo vyvinout rychlou a citlivou kapilární iontovou chromatografii (IC) pro současné stanovení anorganických aniontů a aniontů organických kyselin v kofeinovaných i dekofeinizovaných vzorcích připravené kávy. Studie demonstruje separaci klíčových složek v kratší době při vysoké reprodukovatelnosti.

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci aniontů byl použit kapilární RFIC systém Thermo Scientific Dionex ICS-5000 s modulem IC Cube, autosamplerem AS-AP a softwarem Chromeleon. Analytická kolona Dionex IonSwift MAX-100 (0,25 × 250 mm) pracovala při 30 °C. Eluent (KOH) byl generován elektrolyticky z cartridge EGC-KOH ve gradientu 0,1–65 mM při průtoku 12 µL/min. Injektováno bylo 0,4 µL 1:50 naředěného vzorku. Detekce probíhala potlačenou vodivostí pomocí ACES Anion Capillary electrolytic suppressoru v recyklačním režimu.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila kompletní separaci 17 aniontů v čase kratším než 20 minut. Ve vzorcích s obsahem kofeinu dominovaly chinát (kyselina chinová), malát (kyselina jablečná) a citrát (kyselina citronová) spolu s chloridem a fosfátem. V dekofeinizované kávě byly koncentrace chinátu a malátu výrazně nižší, formiát a citrát byly téměř neznatelné, což naznačuje odlišný původ suroviny (Robusta). Tyto nálezy korespondují s literárními údaji o rozdílech mezi odrůdami Arabica a Robusta.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí vysokou hmotnostní citlivost, nízkou spotřebu elučního činidla (µL/min), minimální odpad a rychlé analýzy. Je vhodná pro rutinní QA/QC laboratoře, sledování zralosti a pražení kávových zrn, detekci příměsí a ověřování původu kávy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další miniaturizace IC systémů, integrace s hmotnostní spektrometrií pro rozšířenou metabolomickou charakterizaci a vývoj přenosných kapilárních zařízení pro terénní analýzy potravin a nápojů.

Závěr

Vyvinutá kapilární IC metoda na kolóně IonSwift MAX-100 prokázala vysokou separační kapacitu, reprodukovatelnost a citlivost pro stanovení aniontů ve vzorcích kávy. Metoda je připravena pro implementaci do laboratorního provozu pro komplexní hodnocení kvality a původu.

Reference

• Moura S.C.S.R. et al. Evaluation of Physical, Chemical and Sensorial Characteristics of Arabica and Canephora Robusta Coffee Blends. Proceedings ASIC, 22nd Conference, Brazil, 2008.
• Roger W.J. et al. Changes to the Content of Sugars, Sugar Alcohols, Myo Inositol, Carboxylic Acids and Inorganic Anions in Developing Grains from Varieties of Robusta and Arabica Coffees. Plant Sci., 1999, 149, 115–123.
• Galli V.; Barbas C. Capillary Electrophoresis for the Analysis of Short-Chain Organic Acids in Coffee. J. Chromatogr. A, 2004, 1032, 299–304.