HPAE-PAD determination of carbohydrates in honey to evaluate samples for quality and adulteration
Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza sacharidového profilu medu je klíčová pro posouzení jeho kvality, původu a případné falšování přidáním levných cukerných sirupů. Med je přirozeně bohatý na glukózu a fruktózu, zatímco obsah disacharidů a oligosacharidů vytváří charakteristický „otisk“ pro jednotlivé květní zdroje. Moderní techniky, jako je iontovou výměnná chromatografie ve vysokém výkonu spojená s pulzním amperometrickým detekčním systémem (HPAE-PAD), umožňují rychlou a citlivou analýzu bez nutnosti složité derivatizace vzorku.
Hlavním cílem aplikace bylo vyvinout robustní HPAE-PAD metodu založenou na kolóně Thermo Scientific Dionex CarboPac PA210-4 µm pro separaci a kvantifikaci 15 různých cukrů v medu včetně monosacharidů, disacharidů a trisacharidů. Metoda měla také prokázat schopnost detekovat adulteraci medu průmyslovými cukernými sirupy na úrovni 10–20 %.
Analytická metoda spočívala v rozpuštění medu ve vodě, filtraci a injekci 10 µL na kolónu CarboPac PA210-Fast-4 µm (4×150 mm) v sérii se strážní kolónou PA210 (4×30 mm). Gradientní eluce probíhala 0–25 min s 30 mM KOH, 25–30 min 100 mM KOH a 30–45 min opět 30 mM KOH při průtoku 0,8 mL/min a teplotě 30 °C.
Instrumentace:
Bylo dosaženo baseline separace 15 cukrů včetně glukózy, fruktózy, spotřebních disacharidů (trehalóza, maltóza, isomaltóza, turanóza aj.) a trisacharidů (melezitóza, erlos, 1-kestóza aj.) do 25 min s vysokou reprodukovatelností. Kalibrační křivky vykázaly koeficient determinace r2>0,999 (glukóza a fruktóza r2≈0,996–0,998). Analýza 12 komerčních medů prokázala, že obsah fruktózy se pohyboval mezi 36,0–41,9 g/100 g, glukózy mezi 26,8–39,5 g/100 g a poměr F/G mezi 1,01–1,37. Obsahy disacharidů a trisacharidů variovaly dle květního původu, melezitóza a erlose byly častější v medu medovicového typu. Validace se spike recoveries ukázala přesnosti 78–113 %. Metoda detekovala adulteraci 10–20 % cukernými sirupy na základě poklesu F/G poměru <1 a nárůstu obsahu sacaharózy, maltózy a změn dalších charakteristických parametrů.
Navržená metoda nevyžaduje derivatizaci vzorku, využívá pH-stabilní kolónu s generátorem elučního roztoku a zlaté pracující elektrody pro PAD detekci, což zjednodušuje přípravu a zvyšuje reprodukovatelnost. Umožňuje rutinní monitoring kvality medu, dodržování legislativních limitů (≤5 g sacharózy/100 g) i spolehlivé odhalení falšování přidáním cukerných sirupů.
Výhledově je možné metodu doplnit pokročilou chemometrií (PCA, PLS-DA) pro detailní klasifikaci květního původu, rozšířit analýzu na vyšší oligosacharidy či zautomatizovat proces přípravy vzorku. Dále lze zkoumat mikrohoney markery a spojit chromatografii s hmotnostní detekcí pro komplexní metabolomickou fingerprinting analýzu.
Metoda HPAE-PAD na Dionex CarboPac PA210-4 µm je rychlá, citlivá a robustní pro detailní stanovení sacharidového spektra medu a odhalení adulterace již na úrovni 10 %. Díky eliminaci manuální přípravy elučního roztoku a možnosti automatizace nabízí vysokou účinnost pro komerční i výzkumné aplikace v potravinářské a laboratorní praxi.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza sacharidového profilu medu je klíčová pro posouzení jeho kvality, původu a případné falšování přidáním levných cukerných sirupů. Med je přirozeně bohatý na glukózu a fruktózu, zatímco obsah disacharidů a oligosacharidů vytváří charakteristický „otisk“ pro jednotlivé květní zdroje. Moderní techniky, jako je iontovou výměnná chromatografie ve vysokém výkonu spojená s pulzním amperometrickým detekčním systémem (HPAE-PAD), umožňují rychlou a citlivou analýzu bez nutnosti složité derivatizace vzorku.
Cíle a přehled studie / článku
Hlavním cílem aplikace bylo vyvinout robustní HPAE-PAD metodu založenou na kolóně Thermo Scientific Dionex CarboPac PA210-4 µm pro separaci a kvantifikaci 15 různých cukrů v medu včetně monosacharidů, disacharidů a trisacharidů. Metoda měla také prokázat schopnost detekovat adulteraci medu průmyslovými cukernými sirupy na úrovni 10–20 %.
Použitá metodika a instrumentace
Analytická metoda spočívala v rozpuštění medu ve vodě, filtraci a injekci 10 µL na kolónu CarboPac PA210-Fast-4 µm (4×150 mm) v sérii se strážní kolónou PA210 (4×30 mm). Gradientní eluce probíhala 0–25 min s 30 mM KOH, 25–30 min 100 mM KOH a 30–45 min opět 30 mM KOH při průtoku 0,8 mL/min a teplotě 30 °C.
Instrumentace:
- Chromatografický systém Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC
- SP/DP pumpa, DC detekční kompartment
- EGC 500 KOH eluentní generátorová kazeta, CR-ATC 500 termostatovaný kolónový kompartment
- PAD detektor s vyměnitelnými zlatými elektrodami na PTFE a pH-Ag/AgCl referenční elektrodou
- Autosampler Dionex AS-AP s chlazeným zásobníkem vzorků
- Chromatografické softwarové zpracování ve Thermo Scientific Chromeleon CDS
Hlavní výsledky a diskuse
Bylo dosaženo baseline separace 15 cukrů včetně glukózy, fruktózy, spotřebních disacharidů (trehalóza, maltóza, isomaltóza, turanóza aj.) a trisacharidů (melezitóza, erlos, 1-kestóza aj.) do 25 min s vysokou reprodukovatelností. Kalibrační křivky vykázaly koeficient determinace r2>0,999 (glukóza a fruktóza r2≈0,996–0,998). Analýza 12 komerčních medů prokázala, že obsah fruktózy se pohyboval mezi 36,0–41,9 g/100 g, glukózy mezi 26,8–39,5 g/100 g a poměr F/G mezi 1,01–1,37. Obsahy disacharidů a trisacharidů variovaly dle květního původu, melezitóza a erlose byly častější v medu medovicového typu. Validace se spike recoveries ukázala přesnosti 78–113 %. Metoda detekovala adulteraci 10–20 % cukernými sirupy na základě poklesu F/G poměru <1 a nárůstu obsahu sacaharózy, maltózy a změn dalších charakteristických parametrů.
Přínosy a praktické využití metody
Navržená metoda nevyžaduje derivatizaci vzorku, využívá pH-stabilní kolónu s generátorem elučního roztoku a zlaté pracující elektrody pro PAD detekci, což zjednodušuje přípravu a zvyšuje reprodukovatelnost. Umožňuje rutinní monitoring kvality medu, dodržování legislativních limitů (≤5 g sacharózy/100 g) i spolehlivé odhalení falšování přidáním cukerných sirupů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Výhledově je možné metodu doplnit pokročilou chemometrií (PCA, PLS-DA) pro detailní klasifikaci květního původu, rozšířit analýzu na vyšší oligosacharidy či zautomatizovat proces přípravy vzorku. Dále lze zkoumat mikrohoney markery a spojit chromatografii s hmotnostní detekcí pro komplexní metabolomickou fingerprinting analýzu.
Závěr
Metoda HPAE-PAD na Dionex CarboPac PA210-4 µm je rychlá, citlivá a robustní pro detailní stanovení sacharidového spektra medu a odhalení adulterace již na úrovni 10 %. Díky eliminaci manuální přípravy elučního roztoku a možnosti automatizace nabízí vysokou účinnost pro komerční i výzkumné aplikace v potravinářské a laboratorní praxi.
Reference
- Escuredo O., Dobre I., Fernández-González M., Seijo M.C. Food Chem. 2014, 149, 84–90.
- Persano Oddo L., Piazza M.G., Sabatini A.G., Accorti M. Apidologie 1995, 26, 453–465.
- Low N.H., Sporns P. J. Food Sci. 1988, 53, 558–561.
- Swallow K.W., Low N.H. J. Agric. Food Chem. 1990, 38, 1828–1832.
- Cordella C.B., Militão J.S.L.T., Clément M.C., Cabrol-Bass D. Anal. Chim. Acta 2005, 531, 239–248.
- Cordella C.B., Militão J.S.L.T., Clément M.C., Cabrol-Bass D. J. Agric. Food Chem. 2003, 51, 3234–3242.
- Thermo Scientific CarboPac PA210-4 µm Column Manual, 2016.
- White J.W., Doner L.W. USDA Agric. Handbook 1980, 335, 82–91.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Carbohydrate determinations by HPAE-PAD using a PdH reference electrode
2020|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 73348 Carbohydrate determinations by HPAE-PAD using a PdH reference electrode Authors: Manali Aggrawal and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: ICS-6000, Dionex CarboPac PA210-4µm column, Dionex CarboPac PA20-4µm column, monosaccharides, honey, sugars, glycoprotein Goal To demonstrate…
Klíčová slova
pdh, pdhagcl, agclturanose, turanoseerlose, erloseelectrode, electrodegentiobiose, gentiobioseglucose, glucosereference, referencemaltose, maltosehoney, honeyfructose, fructoseisomaltose, isomaltoseraffinose, raffinosewaveform, waveformkestose
Sugars in Honey Using HPAE-PAD: What Is the Best Column?
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
I C C O L U M N S F O R A N A LY Z I N G Custom e r A ppli ca t i on N ote 1 2 3 SUGARS IN HONEY Sugars in Honey…
Klíčová slova
honey, honeyturanose, turanosefructose, fructosemelezitose, melezitoseglucose, glucoseerlose, erloseraffinose, raffinosetrehalose, trehaloseisomaltose, isomaltosemaltose, maltosesucrose, sucroseblossom, blossomelectrode, electrodecarbopac, carbopacsugars
ALEXYS™ Carbohydrate Analyzer
|Ostatní|Brožury a specifikace
ALEXYS™ Carbohydrate Analyzer Dedicated high-performance anion exchange chromatography system with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) for precise and reliable carbohydrate analysis. n S uperior separation - paired with SweetSep™ column n O utstanding sensitivity no need for derivatisation or…
Klíčová slova
alexys, alexyssweetsep, sweetsepcarbohydrate, carbohydrateantec, antecglucose, glucoseanalyzer, analyzerelectrochemical, electrochemicalsencell, sencellfructose, fructosesialylated, sialylatedflow, flowcurrent, currentmaltose, maltosehpaec, hpaeclactose
Profiling of Carbohydrates in Honey by HILIC-MS
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Profiling of Carbohydrates in Honey by HILIC-MS Jinchuan Yang and Paul Rainville Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Excellent separation efficiency Honey is a popular natural product that is commonly consumed either as…
Klíčová slova
honey, honeyintensity, intensitysyrup, syrupmaple, maplecarbohydrates, carbohydrateshilic, hilicagave, agavefructose, fructosecorn, cornprofiling, profilingglucose, glucosecarbohydrate, carbohydrateblue, bluesir, siracquity