Determination of low- and non-caloric sweeteners in food and beverages by HPAE-PAD
Aplikace | 2020 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Spotřeba nízko- a nekalorických sladidel roste v souvislosti s rostoucí obezitou, diabetem a zdravotními riziky spojenými s vysokým příjmem cukrů. Přírodní vzácné cukry, jako je allulóza, nabízejí alternativu s minimálním kalorickým příspěvkem. Přesné stanovení obsahu těchto sladidel v potravinách a nápojích je klíčové pro správné označování a kontrolu kvality.
Vyvinout a ověřit metodu vysokovýkonné aniontovýměnné chromatografie s pulzním amperometrickým detekčním systémem (HPAE-PAD) pro kvantitativní určení erythritolu, allulózy a sucralózy v nízko-/bezcukrových potravinách a nápojích. Metoda by měla zajistit dobrou selektivitu, citlivost a reprodukovatelnost bez potřeby derivatizace vzorku.
Chromatografický systém Dionex ICS-5000+ HPIC s pulzním amperometrickým detektorem Au a volitelnými referenčními elektrodami PdH nebo Ag/AgCl. Separace proběhla na kolonce Thermo Scientific CarboPac PA20 (guard 3×30 mm, analytická 3×150 mm) při 30 °C, mobilní fáze A=100 mM NaOH, B=1 M acetát/100 mM NaOH, gradient 0–3 min iso 100 mM NaOH, 3–10 min 0–300 mM acetátu, 10–15 min 300 mM, 15–25 min návrat na 100 mM. Průtok 0,5 mL/min, objem injekce 10 µL. Software Chromeleon 7.2.9.
Metoda umožňuje baseline separaci šesti sacharidů (erythritol, glukóza, fruktóza, allulóza, sacharóza, sucralóza) během 25 min. Obě referenční elektrody vykázaly nízký šum (~35 pC/min) a stabilní pozadí (~25 nC). PdH elektroda vykázala mírně vyšší citlivost (0–9 % rozdíl v ploše). Kalibrace pro allulózu, sacharózu a sucralózu byla lineární (r2>0,999), pro erythritol byla použita kvadratická křivka (r2=0,9998). Aplikace na pět komerčních vzorků (proteinové tyčinky, bezcukrové pečivo, ochucené vody, sportovní nápoje) prokázala obsah v rozmezí jednotek až stovek mg/g, přesnost stanovení RSD <5 %, recovery 83–116 %.
Vyvinutá HPAE-PAD metoda na CarboPac PA20 poskytuje spolehlivou, citlivou a reprodukovatelnou analýzu nízko- a nekalorických sladidel v potravinách a nápojích. Metoda splňuje požadavky na přesnost, linearitu i provozní stabilitu a je vhodná pro rutinní kontrolu kvality.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Spotřeba nízko- a nekalorických sladidel roste v souvislosti s rostoucí obezitou, diabetem a zdravotními riziky spojenými s vysokým příjmem cukrů. Přírodní vzácné cukry, jako je allulóza, nabízejí alternativu s minimálním kalorickým příspěvkem. Přesné stanovení obsahu těchto sladidel v potravinách a nápojích je klíčové pro správné označování a kontrolu kvality.
Cíle a přehled studie / článku
Vyvinout a ověřit metodu vysokovýkonné aniontovýměnné chromatografie s pulzním amperometrickým detekčním systémem (HPAE-PAD) pro kvantitativní určení erythritolu, allulózy a sucralózy v nízko-/bezcukrových potravinách a nápojích. Metoda by měla zajistit dobrou selektivitu, citlivost a reprodukovatelnost bez potřeby derivatizace vzorku.
Použitá metodika a instrumentace
Chromatografický systém Dionex ICS-5000+ HPIC s pulzním amperometrickým detektorem Au a volitelnými referenčními elektrodami PdH nebo Ag/AgCl. Separace proběhla na kolonce Thermo Scientific CarboPac PA20 (guard 3×30 mm, analytická 3×150 mm) při 30 °C, mobilní fáze A=100 mM NaOH, B=1 M acetát/100 mM NaOH, gradient 0–3 min iso 100 mM NaOH, 3–10 min 0–300 mM acetátu, 10–15 min 300 mM, 15–25 min návrat na 100 mM. Průtok 0,5 mL/min, objem injekce 10 µL. Software Chromeleon 7.2.9.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC systém
- Chromeleon 7.2.9
- CarboPac PA20 guard a analytická kolonka
- Pulsní amperometrický detektor Au s PdH nebo Ag/AgCl referenční elektrodou
- Autosampler AS-AP s chlazením
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda umožňuje baseline separaci šesti sacharidů (erythritol, glukóza, fruktóza, allulóza, sacharóza, sucralóza) během 25 min. Obě referenční elektrody vykázaly nízký šum (~35 pC/min) a stabilní pozadí (~25 nC). PdH elektroda vykázala mírně vyšší citlivost (0–9 % rozdíl v ploše). Kalibrace pro allulózu, sacharózu a sucralózu byla lineární (r2>0,999), pro erythritol byla použita kvadratická křivka (r2=0,9998). Aplikace na pět komerčních vzorků (proteinové tyčinky, bezcukrové pečivo, ochucené vody, sportovní nápoje) prokázala obsah v rozmezí jednotek až stovek mg/g, přesnost stanovení RSD <5 %, recovery 83–116 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Žádná derivatizace vzorku, jednoduchá příprava (extrakce vodou, filtrace)
- Vysoká selektivita a citlivost pro nízké koncentrace (μg/mL)
- Možnost současného stanovení více sladidel a cukrů
- Vhodné pro QA/QC laboratorní kontrolu složení potravin a nápojů
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na další vzácné cukry a alkoholové sladidla
- Integrace on-line přípravy vzorků a vyšší průchodnost
- Využití hmotnostní detekce (MS) pro lepší selektivitu a senzitivit
- Vývoj nových kolonek a mobilních fází pro zkrácení analýzy
Závěr
Vyvinutá HPAE-PAD metoda na CarboPac PA20 poskytuje spolehlivou, citlivou a reprodukovatelnou analýzu nízko- a nekalorických sladidel v potravinách a nápojích. Metoda splňuje požadavky na přesnost, linearitu i provozní stabilitu a je vhodná pro rutinní kontrolu kvality.
Reference
- Hanko V.; Rohrer J. J. Agric. Food Chem. 2004, 52, 4375–4379.
- Ichiki H. et al. Jpn. J. Food Chem. 1995, 2, 119–121.
- Kobayashi C. et al. Shokuhn-Eiseigata-Zasshi 2001, 42, 139–143.
- Thermo Scientific Application Update 151, LPN1766, 2020.
- CarboPac PA20 Manual, Dionex 2003, Doc No. 031884-06.
- Technical Note 73348, Thermo Scientific 2020.
- Technical Note 71, TN70669, Thermo Scientific 2020.
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
Carbohydrate analysis of agave syrup using HPAE-PAD
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73132 Carbohydrate analysis of agave syrup using HPAE-PAD Authors Jingli Hu and Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords Dionex CarboPac PA1-2mm column, Dionex ICS 5000+ HPIC system, carbohydrate, polyols, oligosaccharides, fructan, adulteration, Mexico NOM, PAD, electrochemical…
Klíčová slova
agave, agaveglucose, glucosefructose, fructosesyrup, syruphmf, hmfcarbohydrate, carbohydratesucrose, sucrosesorbitol, sorbitolinositol, inositolmannitol, mannitolfructanase, fructanaseconcentration, concentrationmexican, mexicanafter, afteroff
Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD)
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 70671 Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD) Author: Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Technical Note 20, monosaccharide, alditol, glycan, oligosaccharide, sialic acid, sugar Goal Update Dionex Technical Note 20 to…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesoligosaccharides, oligosaccharidesdetermination, determinationcarbohydrate, carbohydratemonosaccharide, monosaccharidesialic, sialicanion, anioncarbopac, carbopacelectrode, electrodedionex, dionexsugars, sugarsexchange, exchangepulsed
Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD)
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 70671 Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD) Author: Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Technical Note 20, monosaccharide, alditol, glycan, oligosaccharide, sialic acid, sugar Goal Update Dionex Technical Note 20 to…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesoligosaccharides, oligosaccharidesdetermination, determinationcarbohydrate, carbohydratemonosaccharide, monosaccharidesialic, sialicanion, anioncarbopac, carbopacelectrode, electrodesugars, sugarsdionex, dionexexchange, exchangepulsed