Determination of Cations in Fruit Juices

Význam tématu

Analýza kationtů v ovocných šťávách je zásadní pro hodnocení jejich nutriční hodnoty a bezpečnosti k spotřebě. Obsah sodíku, draslíku, vápníku či lithia ovlivňuje zdraví spotřebitelů, přičemž nadměrný příjem sodíku podporuje kardiovaskulární onemocnění a vysoké hladiny vápníku mohou zatěžovat pacienty s renálními potížemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo vyvinout rychlou, spolehlivou a citlivou metodu pro simultánní kvantifikaci vybraných kationtů v různých druzích ovocných šťáv. Studie demonstruje jednoduchou přípravu vzorku (1:100 ředění) a chromatografickou analýzu trvající do 7 minut.

Použitá instrumentace

• Chroma togra fický systém Thermo Scientific Dionex ICS-1100 s degaserem a kolonním termostatorem
• Autosampler Thermo Scientific Dionex AS
• Inline filtr 0,5 µm nízkého objemu
• Kolona Dionex IonPac CS12A (2 × 250 mm)
• Eluent: 12,5 mM methansulfonová kyselina
• Průtok: 0,4 mL/min, teplota kolony 30 °C
• Detekce: potlačená vodivost, buňka 40 °C, supresor CSRS 300 Cation Self-Regenerating (2 mm, 30 mA, recycle mode)
• Injekční objem: 25 µL

Hlavní výsledky a diskuse

Optimalizovaná metoda dosahuje dostatečného rozlišení i při vysokých koncentracích sodíku (více než 100 mg/L) a umoţňuje stanovení lithia na úrovni desítek µg/L. Čas analýzy nepřesahuje 7 min. V různých šťávách byly naměřeny následující klíčové koncentrace (průměr ze tří analýz):

• Nejvyšší sodík (2936 mg/L) v rajčatové šťávě, vysoký draslík (3900 mg/L) v zeleninové šťávě s nízkým obsahem Na.
• Lithium se pohybovalo mezi 2–31 µg/L v závislosti na vzorku.
• Vápník mezi 64–123 mg/L, hořčík mezi 19–166 mg/L, amonný iont do 43 mg/L.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda výrazně zjednodušuje přípravu vzorku a minimalizuje riziko zanášení kolony vďaka inline filtraci. Použití 2 mm kolony snižuje spotřebu elučního roztoku a odpad o 75 % oproti standardní 4 mm verzi. Nepotřebuje organická rozpouštědla, čímž klesají náklady na chemikálie i likvidaci odpadů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další vylepšení rozlišení regulací teploty a koncentrace eluentu.
• Rozšíření analýzy o stopové kationty v různých potravinářských a environmentálních matricích.
• Integrace s novějšími systémy, např. Thermo Scientific Dionex ICS-5000+, pro lepší automatizaci a vyšší výkonnost.

Závěr

Popisovaná metoda splňuje požadavky rychlosti, citlivosti a přesnosti při stanovení klíčových kationtů v ovocných šťávách. Minimalizuje náklady na eluenty a likvidaci, usnadňuje provoz a zároveň poskytuje spolehlivé výsledky vhodné pro potravinářskou kontrolu i vědecký výzkum.

Reference

• Thermo Scientific™ Dionex™ IonPac™ CS12A Column Manual, Document No. 031132.