Rapid determination of phosphate and citrate in carbonated soft drinks using ion chromatography
Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Fosforečná a citrátová kyselina hrají zásadní roli jako stabilizátory, konzervanty a ochucovadla v kolových i jiných sycených nealkoholických nápojích. Přesné sledování jejich koncentrace je klíčové pro udržení konstantní chuti, zajištění kvality výrobků a optimalizaci výrobních nákladů. Tradiční kolorimetrické metody jsou časově náročné, vyžadují náročnou přípravu a postrádají požadovanou přesnost a opakovatelnost.
Cílem bylo vyvinout rychlou, přesnou a robustní metodu pro simultánní stanovení fosfátů a citrátů v sycených nealkoholických nápojích. Studie představuje využití reagent-free iontové chromatografie (RFIC) s potlačenou vodivostní detekcí na systému Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC v kombinaci s kolonou IonPac Fast Anion IIIA. Metoda byla optimalizována pro nízký objem injekce (0,4 µL) a krátký analytický běh (8 min).
Metodika zahrnuje přímou injekci vzorků po předchozím uvolnění CO₂ ultrazvukem a vakuem. Analýza probíhá isokraticky s 22 mM KOH generovanou on-line eluentovou generátorkou.
Metoda dosahuje separace běžných aniontů včetně fosfátů a citrátů za méně než 8 min. Linearita fosfátů je v rozsahu 200–650 mg/L (r²=1,000), citrátů 25–250 mg/L s kvadratickou regresí (r²=1,000). Precision RSD <0,1 % (ret. čas) a <0,5 % (plocha). Recovery v rozmezí 100–105 %. Ruggednost prokázána přes 5000 injekcí se zachovanou separací a stabilním ret. časem.
Metoda umožňuje rychlé a simultánní stanovení fosfátů a citrátů bez separátních kolorimetrických činidel nebo manuálních kroků regenerace suppressoru. Nízký objem injekce prodlužuje životnost kolony a zvyšuje průchodnost analýz. RFIC systém eliminuje chyby spojené s ruční přípravou eluenta a řídí regeneraci online.
Potenciál rozšíření zahrnuje integraci automatického odvzdušňování (CRD), online monitoring výrobních linek, použití membránových suppressorů s minimální spotřebou vody, případně kombinaci s hmotnostní spektrometrií pro širší analytické profily. Metodu lze přizpůsobit i pro další organické a anorganické kyseliny v potravinářských a farmaceutických vzorcích.
Popsaná metoda s využitím RFIC systému Dionex ICS-5000+ HPIC a kolony IonPac Fast Anion IIIA se suppressorem poskytuje rychlý, přesný a robustní nástroj pro kvantitativní analýzu fosfátů a citrátů v sycených nealkoholických nápojích. Díky minimalizaci manuálních kroků, nízkému objemu injekce a automatické generaci eluenta je ideální pro rutinní QA/QC aplikace.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Fosforečná a citrátová kyselina hrají zásadní roli jako stabilizátory, konzervanty a ochucovadla v kolových i jiných sycených nealkoholických nápojích. Přesné sledování jejich koncentrace je klíčové pro udržení konstantní chuti, zajištění kvality výrobků a optimalizaci výrobních nákladů. Tradiční kolorimetrické metody jsou časově náročné, vyžadují náročnou přípravu a postrádají požadovanou přesnost a opakovatelnost.
Cíle a přehled studie
Cílem bylo vyvinout rychlou, přesnou a robustní metodu pro simultánní stanovení fosfátů a citrátů v sycených nealkoholických nápojích. Studie představuje využití reagent-free iontové chromatografie (RFIC) s potlačenou vodivostní detekcí na systému Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC v kombinaci s kolonou IonPac Fast Anion IIIA. Metoda byla optimalizována pro nízký objem injekce (0,4 µL) a krátký analytický běh (8 min).
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnuje přímou injekci vzorků po předchozím uvolnění CO₂ ultrazvukem a vakuem. Analýza probíhá isokraticky s 22 mM KOH generovanou on-line eluentovou generátorkou.
- Chromatografický systém: Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC s eluentovým generátorem EG a potlačeným vodivostním detektorem DC.
- Kolony: Dionex IonPac Fast Anion IIIA Guard (3×50 mm) a Analytical (3×250 mm).
- Suppressor: Dionex AERS 500 (2 mm, recycle mode, 55 mA).
- Eluent: 22 mM KOH, průtok 1 mL/min, teplota kolony 30 °C, detektoru 35 °C, objem injekce 0,4 µL.
- Reagentní příprava: disodný fosforečnan, trisodná sůl citrátu, standardy běžných aniontů.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosahuje separace běžných aniontů včetně fosfátů a citrátů za méně než 8 min. Linearita fosfátů je v rozsahu 200–650 mg/L (r²=1,000), citrátů 25–250 mg/L s kvadratickou regresí (r²=1,000). Precision RSD <0,1 % (ret. čas) a <0,5 % (plocha). Recovery v rozmezí 100–105 %. Ruggednost prokázána přes 5000 injekcí se zachovanou separací a stabilním ret. časem.
- Dobrá rozlišení fosfátů a citrátů od ostatních složek v nápojích.
- Vysoká linearita a reprodukovatelnost kalibrace.
- Opakovatelnost s RSD <0,5 % pro plošné a časové údaje.
- Robustnost metody potvrzena >5000 injekcemi bez významné ztráty kapacity kolony.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje rychlé a simultánní stanovení fosfátů a citrátů bez separátních kolorimetrických činidel nebo manuálních kroků regenerace suppressoru. Nízký objem injekce prodlužuje životnost kolony a zvyšuje průchodnost analýz. RFIC systém eliminuje chyby spojené s ruční přípravou eluenta a řídí regeneraci online.
Budoucí trendy a možnosti využití
Potenciál rozšíření zahrnuje integraci automatického odvzdušňování (CRD), online monitoring výrobních linek, použití membránových suppressorů s minimální spotřebou vody, případně kombinaci s hmotnostní spektrometrií pro širší analytické profily. Metodu lze přizpůsobit i pro další organické a anorganické kyseliny v potravinářských a farmaceutických vzorcích.
Závěr
Popsaná metoda s využitím RFIC systému Dionex ICS-5000+ HPIC a kolony IonPac Fast Anion IIIA se suppressorem poskytuje rychlý, přesný a robustní nástroj pro kvantitativní analýzu fosfátů a citrátů v sycených nealkoholických nápojích. Díky minimalizaci manuálních kroků, nízkému objemu injekce a automatické generaci eluenta je ideální pro rutinní QA/QC aplikace.
Reference
- Thermo Scientific Application Note 169: Rapid Determination of Phosphate and Citrate in Carbonated Soft Drinks, 2016, Sunnyvale, CA.
- Thermo Scientific Application Update 153: Fast Determination of Phosphate and Citrate in Carbonated Beverages Using On-Line Degassing, 2016, Sunnyvale, CA.
- Thermo Scientific Dionex IonPac Fast Anion IIIA column product manual, 2008.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Rapid Determination of Phosphate and Citrate in Carbonated Soft Drinks Using a Reagent-Free™ Ion Chromatography System
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Note 169 Rapid Determination of Phosphate and Citrate in Carbonated Soft Drinks Using a Reagent-Free™ Ion Chromatography System INTRODUCTION Soft drinks are complex mixtures containing a variety of substances such as coloring compounds, flavoring agents, acidifiers, sweeteners, preservatives, and…
Klíčová slova
cola, colaphosphate, phosphatecitrate, citratedrinks, drinkscarbonated, carbonatedsoft, softdiet, dietrecycle, recycleanion, anionautosuppression, autosuppressioniii, iiiionpac, ionpacphosphoric, phosphoricdetermination, determinationcolas
Beverages Applications Notebook - Carbonated Beverages
2012|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Beverages Applications Notebook Carbonated Beverages Table of Contents Index of Analytes......................................................................................................................................................................... 3 Introduction to Beverages........................................................................................................................................................... 4 UltiMate 3000 UHPLC+ Systems............................................................................................................................................... 5 IC and RFIC Systems.................................................................................................................................................................. 6 MS Instruments........................................................................................................................................................................... 7 Chromeleon 7 Chromatography Data System Software............................................................................................................ 8 Process Analytical Systems and…
Klíčová slova
carbonated, carbonatedionpac, ionpaccitrate, citratephosphate, phosphatebeverages, beveragescola, colaanion, anioncolas, colascrd, crdsucralose, sucraloseammonium, ammoniumhydroxide, hydroxidequaternary, quaternaryinorganic, inorganicacids
Fast Determinations of Phosphate and Citrate in Carbonated Beverages Using On-Line Degassing with the Carbonate Removal Device (CRD) and a Reagent-Free™ Ion Chromatography System
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application Update 153 Fast Determinations of Phosphate and Citrate in Carbonated Beverages Using On-Line Degassing with the Carbonate Removal Device (CRD) and a Reagent-Free Ion Chromatography System ™ Introduction Phosphoric and citric acids are critical additives to colas for flavor…
Klíčová slova
crd, crdcitrate, citratephosphate, phosphatersd, rsdcarbonated, carbonatedcarbonate, carbonatecarbonation, carbonationfast, fastline, linecolas, colasdeterminations, determinationsdegassing, degassingreagent, reagentionpac, ionpacbeverages
Thermo Scientific Dionex Reagent-Free Ion Chromatography (RFIC) System Capabilities
2016|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Thermo Scientific Dionex Reagent-Free Ion Chromatography (RFIC) System Capabilities The power to increase productivity RFIC System Technology Since the introduction of eluent generation in 1998, Thermo Fisher Scientific has continued to simplify ion chromatography (IC) while expanding the capabilities and…
Klíčová slova
eluent, eluentrfic, rficdionex, dionexcarbonate, carbonatekoh, kohgeneration, generationsuppressor, suppressorelectrolytically, electrolyticallyregenerated, regeneratedhydroxide, hydroxideegc, egcsystems, systemsconductivity, conductivityminutes, minutescartridge