Simultaneous Analysis of Beer Components (Xanthohumol, Humulinones, Iso-α-Acids, α-Acids, and β-Acids) Using an Integrated HPLC System

Význam tématu

Beer obsahuje prenylované flavonoidy (xanthohumol, isoxanthohumol) s antioxidačními, protizánětlivými a antibakteriálními účinky a hořké složky (humulinones, iso-α-acids, α-acids, β-acids), jejichž přesná kvantifikace je klíčová pro kontrolu kvality i výzkum biologických účinků.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo optimalizovat a validovat rychlou simultánní analýzu šesti pivních komponent pomocí integrovaného systému HPLC LC-2050C 3D, redukovat vliv kontaminant a zkrátit dobu analýzy na osm minut.

Použitá metodika a instrumentace

Systém: Shimadzu i-Series LC-2050C 3D; Kolona: Shim-pack Velox™ Biphenyl (100 mm × 3,0 mm I.D., 2,7 µm); Mobilní fáze A: 10 mmol/L fosfátový pufr (pH 2,6) s 0,2 mmol/L EDTA, B: acetonitril; Gradientní program (29–95 % B), průtok 0,7 mL/min, teplota 40 °C, objem injekce 20 µL; Detekce UV: 370 nm (xanthohumol), 280 nm (isoxanthohumol), 270 nm (iso-α-acids, humulinones), 314 nm (α-acids, β-acids); Příprava standardů v kyselém metanolovém roztoku; Předúprava piva: odplynění, přídavek 1-oktanolu, centrifugace a filtrace 0,22 µm.

Hlavní výsledky a diskuse

Kalibrační křivky pro všechny složky vykázaly koeficient determinace >0,999. Analýza tří komerčních piv prokázala koncentrace xanthohumolu (0,01–1,77 mg/L), isoxanthohumolu (0,71–1,26 mg/L), humulinonů (0,84–14,61 mg/L), iso-α-acids (4,30–34,72 mg/L), α-acids (1,34–25,16 mg/L) a β-acids (0,29–2,37 mg/L). Reprodukovatelnost metodiky (RSD) byla <3,4 %, spike-recovery test u piva 1 dosáhl 92–111 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá simultánní analýza šesti klíčových pivních komponent v jedné 8minutové sekvenci.
• Vysoká přesnost a spolehlivost kvantifikace minimalizují vliv rušivých látek.
• Metoda vhodná pro rutinní kontrolu kvality v pivovarech i výzkumné laboratoře.

Budoucí trendy a možnosti využití

Možné rozšíření metodiky na další bioaktivní složky a matricové aplikace, automatizace předúpravy vzorků, online monitoring v průběhu výrobního procesu a kombinace s hmotnostní detekcí pro zvýšení selektivity.

Závěr

Vyvinutá HPLC metoda na systému LC-2050C 3D nabízí rychlou, reprodukovatelnou a vysoce citlivou simultánní analýzu xanthohumolu, isoxanthohumolu, humulinonů, iso-α-acids, α-acids a β-acids. Metoda je ideální pro QA/QC i pokročilý výzkum pivních složek.

Reference

• European Brewery Convention. EBC ANALYTICA 7.15.
• European Brewery Convention. EBC ANALYTICA 9.47.
• European Brewery Convention. EBC ANALYTICA 9.50.
• Vázquez Loureiro P. et al. Determination of Xanthohumol in Hops, Food Supplements and Beers by HPLC, Foods, 2019.
• Dieudonné Nimubona et al. An approximate shelf life prediction of elaborated lager beer in terms of degradation of its iso-α-acids, Journal of Food Engineering, 2012.