WCPS: Determination of Nutrients and Micronutrients in Functional Foods

Význam tématu

Functional foods, neboli funkční potraviny, hrají klíčovou roli při doplňování běžné stravy o bioaktivní látky. Produkty zaměřené na posílení imunity, například sirupy a tablety na bázi černého bezu, zaznamenaly v posledních letech výrazný růst poptávky. Pro jejich výrobu je zásadní přesné stanovení makro- a mikroelementů z hlediska dodržení výživového označování a zajištění bezpečnosti spotřebitele.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout a validovat kvantitativní metodu pro simultánní stanovení prvků Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, P a Zn ve funkčních potravinách na bázi černého bezu podle FDA EAM 4.4. Studie zahrnovala optimalizaci přípravy vzorků, kalibraci metodiky a ověření přesnosti pomocí standardního materiálu a spike recovery testů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byla použita mikrovlnná digesce na přístroji CEM MARS 6 s přidáním HNO₃ a H₂O₂. Analýza probíhala na ICP-OES Agilent 5900 SVDV vybaveném autosamplerem SPS 4. Klíčové vlastnosti instrumentu:

• Synchronous Vertical Dual View (SVDV) pro simultánní radální a axiální měření – zkrácení doby analýzy.
• IntelliQuant Screening pro rychlé orientační zobrazení přítomných prvků.
• Fitted Background Correction (FBC) pro automatickou korekci složitých pozadí.

Kalibrace proběhla v rozsahu 0,01–500 ppm se součtovým R² > 0,9996. Provozní parametry ICP-OES: RF výkon 1,2 kW, průtok plazmatu 12 L/min, nebulizační průtok 0,7 L/min, doba měření 5 s, trojité replicate.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrace pro všechny sledované prvky prokázala vynikající linearitu a citlivost. Analýza referenčního materiálu NIST 2385 Spinach SRM zasvědčila přesnost metody – shoda certifikovaných a naměřených hodnot do ±10 %. Spike recovery testy provedené pre- i post-digesci potvrdily robustnost metodiky s recoveriemi v rozmezí 90–110 %. Dlouhodobá stabilita byla ověřena kontinuálním měřením 360 vzorků po dobu 10 hodin, kde všechny QC vzorky zůstaly v toleranci ±3 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé, spolehlivé a přesné stanovení několika prvků v jednom běhu, což usnadňuje kontrolu kvality ve výrobě funkčních potravin. Smart nástroje softwaru zkracují dobu vývoje metody a minimalizují riziko chyb způsobených složitou matricí vzorku. Výsledky lze přímo využít pro splnění legislativních požadavků na výživové údaje a pro interní QA/QC procesy.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metodiky na další typy funkčních potravin a nápojů. Dalšími směry jsou integrace vysokopropustných automatizovaných linek, využití dat z IntelliQuant pro prediktivní analýzu neznámých kontaminantů a kombinace s hmotnostní spektrometrií pro izotopové studie. Vývoj miniaturizovaných a přenosných ICP-OES systémů umožní on-site monitoring výroby a zrychlí rozhodovací procesy.

Závěr

Vyvinutá a validovaná ICP-OES metoda podle FDA EAM 4.4 poskytuje přesné a reprodukovatelné výsledky stanovení makro- a mikroelementů ve funkčních potravinách na bázi černého bezu. Využití Agilent 5900 SVDV přístroje se SVDV, IntelliQuant a FBC umožňuje zefektivnit analýzu a zajistit vysokou kvalitu měření při plnění regulačních požadavků.

Reference

• 1. Granato D., Barba F. J., Bursać Kovačević D., Lorenzo J. M., Cruz A. G., Putnik P. Functional foods: Product development, technological trends, efficacy testing, and safety. Annual Review of Food Science and Technology, 2020;11(1):93–118.
• 2. Lordan R. Dietary supplements and nutraceuticals market growth during the coronavirus pandemic – Implications for consumers and regulatory oversight. PharmaNutrition, 2021;18:100282.
• 3. Nutraceuticals market size & share report, 2021–2030. Grand View Research, Inc.
• 4. Mindak W. R., Dolan S. P. U.S. FDA Elemental Analysis Manual 4.4: Inductively Coupled Plasma-AES Determination of Elements in Food Using Microwave Assisted Digestion, 2010.