Sugar screening using Eurokat columns
Aplikace | 2021 | KNAUERInstrumentace
V biorefinériích se k výrobě bioethanolu využívá fermentace cukrů, kde je klíčové sledovat rozbor směsi cukrů a cukerných alkoholů. Rychlá a citlivá analýza umožňuje optimalizovat výtěžnost, detekovat nečistoty a hodnotit vedlejší produkty, které mohou být dále využity v potravinářství či chemickém průmyslu.
Analýza probíhala izokratickou HPLC metodou s detekcí pomocí refraktometrického detektoru. Systém zahrnoval:
Pro přípravu vzorků byly standardy cukrů a cukerných alkoholů rozpuštěny ve vodě (10 mg/ml), filtrované a před injekcí naředěné na 2 mg/ml.
Eurokat iontově-výměnné kolony nabízí flexibilní řešení pro separaci a stanovení cukrů a cukerných alkoholů v biorefinérních vzorcích. Kolonky modifikované Ca2+ a Pb2+ poskytují nejlepší skupinové rozlišení, přičemž Ca-kolony jsou preferovány pro potravinářské a farmaceutické aplikace. Výběr kolony by měl vycházet z konkrétního složení vzorku a požadavků na rozlišení.
HPLC, Spotřební materiál, LC kolony
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceKNAUER
Souhrn
Význam tématu
V biorefinériích se k výrobě bioethanolu využívá fermentace cukrů, kde je klíčové sledovat rozbor směsi cukrů a cukerných alkoholů. Rychlá a citlivá analýza umožňuje optimalizovat výtěžnost, detekovat nečistoty a hodnotit vedlejší produkty, které mohou být dále využity v potravinářství či chemickém průmyslu.
Cíle a přehled studie
- Porovnání separačních vlastností Eurokat kolon s různou iontovou modifikací (Ca, Na, Pb, H).
- Stanovení, které kolonky poskytují nejlepší rozlišení oligosacharidů, monosacharidů a cukerných alkoholů.
- Umožnit identifikaci a kvantifikaci hlavních složek fermentačního brodu a detekci nečistot.
Použitá metodika a instrumentace
Analýza probíhala izokratickou HPLC metodou s detekcí pomocí refraktometrického detektoru. Systém zahrnoval:
- Pumpu AZURA P6.1L LPG
- Autosampler AZURA AS 6.1L
- Refraktometrický detektor AZURA RID 2.1L
- Termostat AZURA CT 2.1
- Software ClarityChrom verze 8.2.2.102
- Eurokat kolony (300×8 mm) modifikované Ca2+, Na+, Pb2+ a H+
Pro přípravu vzorků byly standardy cukrů a cukerných alkoholů rozpuštěny ve vodě (10 mg/ml), filtrované a před injekcí naředěné na 2 mg/ml.
Hlavní výsledky a diskuse
- Kolonka Eurokat Ca prokázala nejlepší rozlišení: oligosacharidy (<13 min), monosacharidy (13–20 min) a cukerné alkoholy (>20 min).
- Eurokat Pb poskytovala podobnou skupinovou separaci s posunutými retenčními časy (oligosacharidy <18 min, monosacharidy 18–24 min, cukerné alkoholy >24 min), ale není vhodná pro potravinářské aplikace kvůli toxicitě Pb2+.
- Eurokat Na umožnila separaci oligosacharidů (DP ≤6) a vybraných monosacharidů, avšak nemá dostatečné rozlišení pro všechny heterogenní směsi.
- Eurokat H vykazovala nejnižší rozlišení a nedostatečnou stabilitu pro některé disacharidy (např. štěpení sacharózy).
- Příklady: glukózu a mannitol nejlépe rozdělila kolonka Ca (Res ≈10,6), arabinózu a fruktózu kolonka Na (Res ≈1,9), rhamnózu a glukózu kolonka H (Res ≈3,1).
Přínosy a praktické využití metody
- Metoda umožňuje rychlou charakterizaci fermentačního brodu v biorefinériích.
- Identifikace a kvantifikace hlavních cukerných složek a vedlejších produktů podporuje optimalizaci procesů a kontrolu kvality.
- Výběr vhodné kolony podle složení vzorku zajišťuje vysoké rozlišení a spolehlivost výsledků.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace dvou a více kolonek pro komplexnější analýzu směsí s širším rozsahem analytů.
- Vývoj kolonek s environmentálně šetrnějšími modifikacemi a delší životností.
- Online monitorování fermentačních procesů a automatizace metodiky.
- Rozšíření aplikace na stanovení organických kyselin a dalších bioaktivních látek.
Závěr
Eurokat iontově-výměnné kolony nabízí flexibilní řešení pro separaci a stanovení cukrů a cukerných alkoholů v biorefinérních vzorcích. Kolonky modifikované Ca2+ a Pb2+ poskytují nejlepší skupinové rozlišení, přičemž Ca-kolony jsou preferovány pro potravinářské a farmaceutické aplikace. Výběr kolony by měl vycházet z konkrétního složení vzorku a požadavků na rozlišení.
Reference
- Aced G., Möckel H.J. Liquidchromatographie: Apparative, theoretische und methodische Grundlagen der HPLC. Weinheim; New York; Basel; Cambridge: VCH, 1991.
- EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain. Scientific Opinion on Lead in Food. EFSA Journal 2010;8(4):1570. doi:10.2903/j.efsa.2010.1570.
- KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH. Column Care and Regeneration – Eurokat. 2018.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
HPLC Carbohydrate Column Selection Guide
2004|Merck|Příručky
595 North Harrison Road Bellefonte, PA 16823-0048 USA Telephone 800-247-6628 ● 814-359-3441 Fax 800-447-3044 ● 814-359-3044 email: [email protected] sigma-aldrich.com/supelco Bulletin 887B HPLC Carbohydrate Column Selection Guide Because carbohydrates exhibit a significant degree of chemical and physical similarity, they are more…
Klíčová slova
supelcogel, supelcogelmaltose, maltoseacid, acidglucose, glucosefructose, fructosesupelco, supelcocarbohydrate, carbohydratesucrose, sucroselactose, lactosemannose, mannosegalactose, galactosecolumns, columnscarbohydrates, carbohydratesribitol, ribitololigosaccharides
The determination of carbohydrates, alcohols, and glycols in fermentation broths
2019|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 122 The determination of carbohydrates, alcohols, and glycols in fermentation broths Authors Valoran Hanko and Jeffrey S. Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA, USA Keywords Dionex CarboPac MA1 column, Dionex CarboPac PA1 column, pulsed amperometric detection, PAD, high-performance…
Klíčová slova
fermentation, fermentationglycerol, glycerolerythritol, erythritolraffinose, raffinoserhamnose, rhamnosebroth, brothbroths, brothsarabinose, arabinosearabitol, arabitolgalactitol, galactitolsorbitol, sorbitolglucose, glucoselactose, lactoseribose, ribosegalactose
Fermentation Monitoring of Yeast Using Size Exclusion-ligand Exchange (Na-type) Column
2025|Shimadzu|Aplikace
High Performance Liquid Chromatograph NexeraTM lite Fermentation Monitoring of Yeast Using Size Exclusion-ligand Exchange (Na-type) Column Application News Honami Asakura, Mayu Okajima, Chihiro Hosoi, Ayano Tanabe User Benefits Oligosaccharides, monosaccharides, and sugar alcohols of less than trisaccharide can be…
Klíčová slova
fructose, fructosesucrose, sucrosefermentation, fermentationglucose, glucoseconc, concethanol, ethanolyeast, yeastligand, ligandcolumn, columnlite, litesaccharides, saccharidessur, surmonosaccharides, monosaccharidesexchange, exchangearea
Comparison of organic compounds in natural wine, red wine and grape juice by HPLC
2024|KNAUER|Aplikace
Science with Passion Comparison of organic compounds in natural wine, red wine and grape juice by HPLC J. Wesolowski, Y. Krauke, J. Kramer, G. Greco; [email protected] Foto: pixabay; WolfBlur KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY…
Klíčová slova
wine, winegrape, grapejuice, juiceabsorption, absorptionmau, mauacid, acidµriu, µriueurokat, eurokatphenolic, phenolicmin, minpassion, passionrefractive, refractivenatural, naturaltime, timecoumaric