A Fast Method for Sugar Analysis of Instant Coffee Samples

Význam tématu

Analýza obsahu sacharidů v rozpustné kávě je klíčová pro zajištění kvality, charakterizaci chuti a odhalení možné nečistoty či ředidel. Rychlá a spolehlivá metoda šetří čas a náklady v kontrolních laboratořích a zároveň zvyšuje odbourávání chyb při přípravě a měření vzorků.

Cíle a přehled studie / článku

Autoři si kladou za cíl zavést zkrácený iontově chromatografický postup pro stanovení devíti běžných cukrů v instantní kávě. Metoda využívá vysoce účinnou kolonu Dionex CarboPac SA10-4 μm s elektrolyticky generovaným elučním roztokem a detekcí pulzní amperometrií na Integrion HPIC systému.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: dva komerční instantní kávové vzorky (A, B).
Extrakt volných sacharidů: příprava dle AOAC 995.13 – vodný extrakt, filtrace přes OnGuard II RP a PES filtr 0,2 μm.
Extrakt celkových sacharidů: kyselý hydrolýza v 1 M HCl, následná očista OnGuard II Ag/H.
Chromatografie: Integrion HPIC se sekvenčním eluentem 1 mM KOH z eluentního generátoru EGC 500 a CR-ATC trap kolony.
Kolona: CarboPac SA10-4 μm (4×250 mm) + guard (4×50 mm), teplota 40 °C, průtok 1,5 mL/min, objem injekce 0,4 μL, detekce PAD na Au/PTFE elektrodě.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje oddělení devíti cukrů v čase pod 6 minut. Dvojice rhamnóza/galaktóza a fruktóza/ribóza se v standardu koeluují, avšak rhamnóza a ribóza v kávě chybí. V reálných vzorcích převládaly arabinóza, galaktóza, manóza a fruktóza ve formě volných cukrů a arabinóza, galaktóza, glukóza a manóza v hydrolýzních extraktech. Linearity kalibrací (9 bodů) dosahovala R² ≥ 0,997. Preciznost (7 replik) vykazovala RSD < 2 % pro retenční časy i plochy. Recovery ve spikovaných vzorcích se pohybovala v rozmezí 70–130 %, splňující požadavky FDA ORA.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlý čas analýzy významně zkracuje dobu odezvy laboratoří a snižuje spotřebu eluentu. Automatizované generování elučního roztoku eliminuje kolísání koncentrace hydroxidu a zvyšuje reprodukovatelnost. Vyšší rozlišení a citlivost PAD detekce umožňují spolehlivou kvantifikaci i stopových hladin.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit na další potravinové a zemědělské matrice, případně doplnit gradientní eluci pro rozlišení širší škály mono- a oligosacharidů. Integrace s hmotnostní detekcí by mohla dále zvýšit selektivitu a identifikaci látek.

Závěr

Popsaná metoda představuje rychlý, přesný a robustní postup pro stanovení cukrů v instantní kávě. Díky optimalizované kolonce a elektrolytické eluci nabízí vynikající rozlišení, vysokou opakovatelnost a jednoduché ovládání systému.

Reference

1. International Coffee Council. World Coffee Trade (1963–2013): A Review of the Markets, Challenges and Opportunities, 2014.
2. Garcia LMZ et al. Chemometric evaluation of adulteration profile in coffee due to corn and husk by determining carbohydrates using HPAEC-PAD. Journal of Chromatographic Science, 2009, 47, 825–832.
3. Bradbury AGW. Carbohydrates. In: Clarke RJ, Vitzthum OG (eds), Coffee Recent Developments. Blackwell Science, Oxford, 2001, pp. 1–17.
4. Thermo Scientific. Application Note 280: Carbohydrate in Coffee: AOAC Method 995.13 vs a New Fast Ion Chromatography Method. 2016.
5. AOAC Official Method 995.13. Carbohydrates in Soluble (Instant) Coffee, 2016.
6. Thermo Scientific. Technical Note 71: Eluent Preparation for High-Performance Anion-Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection, 2016.
7. FDA ORA Laboratory Procedures ORA-LAB.5.4.5: Methods, method verification and validation, 2013.