Using Waters Beverage Analysis Kit to Analyze Vanilla-Flavored Soft Drinks

Význam tématu

Vanilkově ochucené nealkoholické nápoje představují novou výzvu v rutinní QC analýze složek měřených běžným Waters Beverage Analysis Kitem. Koeluce vanilinu s kofeinem a dalšími aditivy vede k nepřesným výsledkům. Přesná separace těchto složek je klíčová pro zajištění kvality a shody produktů s požadavky trhu.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo upravit postup uvedený v Beverage Analysis Kitu tak, aby bylo dosaženo baseline separace vanilinu od kofeinu a ostatních ingrediencí v vanilkových limonádách, aniž by se měnily ostatní analytické podmínky.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky: tři komerční nealkoholické nápoje (běžné, dietní, vanilkové)
Úprava vzorku: odplynění vakuem a sonikací, filtrace PVDF 0,2 µm
Mobilní fáze: směs Mobile-Phase Reagent a Wash Reagent (9:1 v/v)
HPLC podmínky:

• Zařízení: Waters Arc HPLC se 2998 PDA detektorem
• Kolona: XBridge BEH Phenyl 3,5 µm, 4,6×150 mm s inline filtrem
• Isokratická eluce, tok 1,5 ml/min, teplota 35 °C, detekce UV 214 nm
• Doba analýzy: 35 min (20 min bez vanilkové příchuti)
• Softwarové řízení: Empower CDS

Hlavní výsledky a diskuse

Změna poměru mobilní fáze vedla k baseline separaci vanilinu (rozlišení Rs ≥ 2) od kofeinu a ostatních pěti běžných složek. Kalibrace ukázala lineární oblast s R2 > 0,999 a relativní odchylkou < 4,5 %. Vzorky vanilkových nápojů obsahovaly navíc pozdně elující peak identifikovaný jako ethylvanilin. Mezivýrobní přesnost (n=8, různé šarže kolon) vykázala RSD < 3 % pro aspartam a < 1,8 % pro ostatní analyty. Naměřené obsahy kofeinu se lišily od deklarovaných hodnot o méně než 5 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Jednoduchou úpravu existujícího kitu bez nutnosti nových standardů
• Minimální přípravu vzorku a opakovanou použitelnost mobilní fáze
• Ekonomickou a environmentálně šetrnou analýzu
• Vysokou robustnost napříč kolovnami a dny měření

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry rozvoje:

• Optimalizace poměru mobilních fází pro specifické LC systémy
• Použití UPLC kol s menšími částicemi pro zkrácení analýzy
• Rozšíření metodiky na další příchutě a aditiva
• Integrace automatizovaných vzorkovačů a datové analýzy pomocí AI

Závěr

Upravená mobilní fáze (9:1 Mobile-Phase Reagent:Wash Reagent) efektivně řeší koeluci vanilinu s kofeinem v vanilkových nealko nápojích. Metoda je robustní, reprodukovatelná a vhodná pro rutinní QC analýzu.

Reference

• Benvenuti M.E., Giska R., Burgess J.A. Rapid analysis of soft drinks using the Acquity UPLC H-Class system with the Waters Beverage Analysis Kit. Waters Application Note 720004016, 2011.
• Yang J., Rainville P.D. Analysis of soft drink additives with no interference from aspartame degradants using Arc HPLC system with PDA detection. Waters Application Note 720007219, 2021.
• Beverage Analysis Kit Care and Use Manual. Waters literature code: 715003129, Rev C, 2015.