SEC for fingerprint analysis of gummy candies
Aplikace | 2025 | KNAUERInstrumentace
Metoda velikostně vylučovací chromatografie (SEC) umožňuje rychlé a reprodukovatelné vytváření "otisků" (fingerprintů) složení želatinových bonbónů. Díky tomu lze zajistit konzistenci výrobních dávek, odhalit odchylky v procesu, rozlišit produkty různých výrobců a sledovat stabilitu během skladování.
Cílem studie bylo ověřit využitelnost SEC pro kontrolu kvality a procesní sledování želatinových bonbónů obsahujících živočišné (vepřová, hovězí želatina) i rostlinné („veganské“) pektinové gely. Testovány byly různé přístupy k přípravě vzorku i dvě konfigurace kolon, vše v plně vodném pufru.
Pro přípravu vzorků se bonbóny nakrájely, rozpustily v PBS pH 7,4 (1 % w/v) a filtrovaly přes 0,45 µm CA membránu. Dvě strategie: bez tepelné úpravy a s krátkým ohřevem na 40 °C.
Instrumentace:
1) Ovlivnění vzorku teplotou: krátký ohřev při 40 °C vedl u želatiny k nižší reprodukovatelnosti a degradaci, pektinové vzorky byly teplotně stabilní. Doporučeno filtrovat bez předchozího ohřevu.
2) Volba kolony: kombinace dvou SEC kolon („column set B“) zlepšila rozlišení makromolekulárních komponent oproti jedné koloně („column A“).
3) Identifikace systémových špiček (SP) v RID signálu prostřednictvím srovnání s blankem.
4) Fingerprintování: kombinace RID a DAD (230 nm) poskytuje jednoznačné chromatografické otisky. Pomocí etalonů (želatina, cukry, organické kyseliny) bylo možné přiřadit většinu píků a odhadnout relativní množství nízkomolekulárních složek, např. sacharózy.
5) Rozlišení živočišných zdrojů želatiny: SEC fingerprint potvrdil shodu vzorku s referencí vepřové nebo hovězí želatiny, což je klíčové pro dodržení halal standardů.
Studie potvrdila, že SEC je robustní a univerzální nástroj pro fingerprint analýzu želatinových bonbónů. Správná volba kolon, detektorů a přípravy vzorků umožňuje spolehlivou kontrolu kvality, rozlišení zdrojů želatiny a sledování stabilních i nestabilních složek v produktech potravinářského i farmaceutického průmyslu.
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceKNAUER
Souhrn
Význam tématu
Metoda velikostně vylučovací chromatografie (SEC) umožňuje rychlé a reprodukovatelné vytváření "otisků" (fingerprintů) složení želatinových bonbónů. Díky tomu lze zajistit konzistenci výrobních dávek, odhalit odchylky v procesu, rozlišit produkty různých výrobců a sledovat stabilitu během skladování.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo ověřit využitelnost SEC pro kontrolu kvality a procesní sledování želatinových bonbónů obsahujících živočišné (vepřová, hovězí želatina) i rostlinné („veganské“) pektinové gely. Testovány byly různé přístupy k přípravě vzorku i dvě konfigurace kolon, vše v plně vodném pufru.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků se bonbóny nakrájely, rozpustily v PBS pH 7,4 (1 % w/v) a filtrovaly přes 0,45 µm CA membránu. Dvě strategie: bez tepelné úpravy a s krátkým ohřevem na 40 °C.
Instrumentace:
- Eluent Tray AZURA® E 2.1L
- Pumpa AZURA® P 6.1L LPG
- Diodový detektor AZURA® DAD 2.1L (190–700 nm)
- Refrakční detektor AZURA® RID 2.1L
- Autosampler AZURA® AS 6.1L
- Termostat kolony AZURA® CT 2.1
- Kolony AppliChrom® SuperOH-P (jedna 300×8 mm nebo dvě v sérii 350/150) pokrývající 100 – 1 000 000 Da
- Software ClarityChrom® 9.1 (staniční licence, PDA a GPC moduly)
Hlavní výsledky a diskuse
1) Ovlivnění vzorku teplotou: krátký ohřev při 40 °C vedl u želatiny k nižší reprodukovatelnosti a degradaci, pektinové vzorky byly teplotně stabilní. Doporučeno filtrovat bez předchozího ohřevu.
2) Volba kolony: kombinace dvou SEC kolon („column set B“) zlepšila rozlišení makromolekulárních komponent oproti jedné koloně („column A“).
3) Identifikace systémových špiček (SP) v RID signálu prostřednictvím srovnání s blankem.
4) Fingerprintování: kombinace RID a DAD (230 nm) poskytuje jednoznačné chromatografické otisky. Pomocí etalonů (želatina, cukry, organické kyseliny) bylo možné přiřadit většinu píků a odhadnout relativní množství nízkomolekulárních složek, např. sacharózy.
5) Rozlišení živočišných zdrojů želatiny: SEC fingerprint potvrdil shodu vzorku s referencí vepřové nebo hovězí želatiny, což je klíčové pro dodržení halal standardů.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá kontrola konzistence výrobních dávek bonbónů.
- Detekce chyb v procesu a manipulace s recepturou.
- Ověření původu želatiny pro náboženské či dietní požadavky.
- Semikvantitativní odhad nízkomolekulárních složek (cukry, kyseliny).
- Sledování změn během skladování a odhad trvanlivosti.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření fingerprintingu na jiné cukrovinky či gely v potravinářství a farmacii.
- Automatizace přípravy vzorků a zavedení kontrolních tokových markerů pro vyšší spolehlivost.
- Integrace s pokročilými detektory (MALS, viscometry) pro kvantitativní stanovení molárních hmotností.
- Využití strojového učení pro rychlé rozpoznávání odchylek chromatografických otisků.
Závěr
Studie potvrdila, že SEC je robustní a univerzální nástroj pro fingerprint analýzu želatinových bonbónů. Správná volba kolon, detektorů a přípravy vzorků umožňuje spolehlivou kontrolu kvality, rozlišení zdrojů želatiny a sledování stabilních i nestabilních složek v produktech potravinářského i farmaceutického průmyslu.
Reference
- Jelly Candies (Gummies) Market Size, Share, Growth and Industry Analysis to 2033. Market Growth Reports, 2025.
- Burey P. et al. Confectionery Gels: A Review on Formulation, Rheological and Structural Aspects. Int. J. Food Properties, 2010, 12(1):176–210.
- Tiwari D. & Rastogi M. Gummy Jellies: Properties and Advancements. Int. J. Plant Biotechnology, 2024, 10(2):19–32.
- Crawshaw B. et al. Separation and Characterization of Gelatins Using Aqueous GPC. ACS Symp. Ser., 2018, 1281(4):51–74.
- Tromp R. H. et al. Self-aggregation of Gelatine Above Gelling Temperature Analysed by SEC-MALLS. Food Hydrocolloids, 2002, 16(3):235–239.
- Segtan V. H. & Isaksson T. Temperature-, Sample- and Time-dependent Structural Characteristics of Gelatine Gels by NIR. Food Hydrocolloids, 2004, 18(1):1–11.
- Held D. Tips & Tricks GPC/SEC: Quantify and Get More Than Molar Mass Averages. Chromatography Online, 2017.
- Hanzaee K. H. & Ramezani M. R. Intention To Halal Products In The World Markets. Interdiscip. J. Res. Business, 2011, 1(5):1–7.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Fast protein analysis of mucins using an AZURA® SEC System
2025|KNAUER|Aplikace
Science with Passion J. Wesolowski1, J.L. Dauwe2, C. Dauwe2, J. Kramer1, K. Folmert1, G. Greco1; [email protected] 1KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net 2 AppliChrom GmbH®, Germendorfer Allee 20, 16515 Oranienburg bei Foto: KI-generiert Fast protein analysis…
Klíčová slova
mucins, mucinssec, secazura, azuravivosep, vivosepapplichrom, applichrommucin, mucinsubmaxillary, submaxillarymucous, mucousmucus, mucusknauer, knauerprotein, proteingastric, gastricpassion, passionlinked, linkedporcine
Optimizing molecular weight determination: A comprehensive guide to SEC/GPC
2025|KNAUER|Aplikace
Science with Passion Optimizing molecular weight determination: A comprehensive guide to SEC/GPC J. Wesolowski, J. Kramer, K. Folmert, G. Greco; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY This application note provides a comprehensive guide to…
Klíčová slova
gpc, gpcmolar, molarpullulan, pullulansec, seccalibration, calibrationthf, thfseparation, separationmolecular, molecularsizes, sizespore, poreµriu, µriulog, logpassion, passionrange, rangecap
Understanding system peaks in GPC/SEC for accurate and reliable analysis
2025|KNAUER|Aplikace
Science with Passion Understanding system peaks in GPC/SEC for accurate and reliable analysis J. Wesolowski, J. Kramer, U. Krop, K. Folmert; [email protected] 2 Refractive Index (µRIU) KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net 1 SP 1 0…
Klíčová slova
µriu, µriurefractive, refractivepeaks, peaksindex, indexmobile, mobilegpc, gpcunderstanding, understandingphase, phasesec, secdisturbances, disturbancestime, timesystem, systempassion, passiontemporary, temporaryreliable
Boosting GPC/SEC data reproducibility and accuracy with a flow marker
2025|KNAUER|Technické články
Science with Passion Boosting GPC/SEC data reproducibility and accuracy with a flow marker J. Wesolowski, J. Kramer, J. Menke; [email protected] KNAUER Wissenschaftliche Geräte GmbH, Hegauer Weg 38, 14163 Berlin; www.knauer.net SUMMARY This technical note demonstrates how the use of a…
Klíčová slova
correction, correctiongpc, gpcflow, flowrate, ratemolar, molarboosting, boostingsec, secpassion, passionmarker, markercalibration, calibrationmin, minaccuracy, accuracyexperiment, experimentglucose, glucosescience