Analysis of Functional components in coffee

Význam tématu

Analýza klíčových bioaktivních a chuťově významných složek v kávě je nezbytná pro zajištění kvality, bezpečnosti a konzistence finálních produktů. Definice obsahu alkaloidů, fenolů a dalších metabolitů podporuje jak vědecký výzkum, tak průmyslovou výrobu a kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace je ukázat účinnou metodiku pro separaci a kvantifikaci pěti reprezentativních funkčních složek v kávových extraktech: trigonellinu, pyrokatecholu, kyseliny chlorogenové, kofeinu a kyseliny kaféové. Studie porovnává dvě reverzně-fázové kolonové stacionární fáze (C18 vs. PFPP) a optimalizuje chromatografické podmínky.

Použitá metodika a instrumentace

Pro analýzu byl využit systém Nexera lite se dvěma typy Shim-pack Scepter kolón:

• C18-120 (150 mm × 4,6 mm I.D., 3 μm)
• PFPP-120 (150 mm × 4,6 mm I.D., 3 μm)

Mobilní fáze sestávala z 20 mmol/L fosfátového pufru (sodná sůl, pH 2,6) a acetonitrilu. Gradientní program probíhal od 0 % organiky do 70 % v rozmezí 13 minut, následoval návrat k výchozímu složení. Teplota kolony byla udržována na 25 °C, objem injekce 5 μL, objem mixeru 180 μL. Detekce pomocí PDA zaznamenávala absorbanci při 270 nm pro většinu sloučenin a při 325 nm pro fenolické kyseliny.

Hlavní výsledky a diskuse

Srovnání stacionárních fází ukázalo, že C18 fázivykazovala velmi dobrou retenci a rozlišení polárních a zásaditých látek, zatímco PFPP kolona přinesla zlepšené separace u aromatických fenolů díky diferencovaným interakcím π–π. Všechny analyty byly čistě odděleny v čase kratším než 13 minut. Získané chromatogramy prokázaly vysokou reprodukovatelnost retenčních časů (RSD < 1 %) a dostatečnou citlivost pro kvantifikaci na úrovni 10 mg/L.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a robustní analýza pěti klíčových složek kávových vzorků
• Vysoká reprodukovatelnost a citlivost vhodná pro QA/QC laboratoře
• Možnost rozšíření o další polaritu závislé analyty
• Univerzální aplikace v potravinářském výzkumu i kontrolních laboratořích

Budoucí trendy a možnosti využití

Při dalším rozvoji metodiky lze očekávat integraci s hmotnostní spektrometrií pro selektivní identifikaci stopových složek, využití zelených rozpouštědel a zkrácení doby analýzy pomocí ultrarychlých kolón. Perspektivní je také dvojrozměrná LC a on-line spojení s NMR pro komplexní charakterizaci kávových extraktů.

Závěr

Popsaná metoda umožňuje rychlou, spolehlivou a reprodukovatelnou analýzu funkčních složek v kávě za použití reverzně-fázových Shim-pack Scepter kolón. Rozlišení a citlivost dosahují požadavků moderních QA/QC protokolů a výzkumných studií.

Reference

1. Shimadzu Corporation. Application News an_01-00280. First Edition: Aug. 2023.