Quick and easy testing for a Finnish Confectinary

Význam tématu

Rychlá a spolehlivá analýza sacharidů ve výrobcích cukrářského průmyslu má přímý dopad na kvalitu, konzistenci chuti a trvanlivost výrobků. Kvantifikace glukózy, fruktózy, sacharózy a maltózy je klíčová pro kontrolu receptur, sledování změn během skladování a pro vývoj nových produktů. V praxi je žádoucí metoda, která je rychlá, vyžaduje minimální přípravu vzorku, má vysokou specifitu a snadno se integruje do rutinního provozu laboratoře.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem popsaného case study bylo zhodnotit použití automatizovaného disktrétního analyzátoru (Thermo Scientific Gallery) v laboratoři cukrářské továrny Fazer v Lappeenranta jako náhrady za dosavadní HPLC a manuální enzymatické postupy. Hodnocení se zaměřilo na rychlost analýzy, přesnost a praktickou použitelnost při běžném provozu (vývoj produktů, kontrola konečného výrobku, sledování trvanlivosti).

Použitá metodika a instrumentace

Krátké shrnutí pracovního postupu a nástrojů použitých v praxi:

• Vzorkování: běžné výrobní vzorky a příležitostně suroviny; vzorky se přijímají obvykle v dávkách ~50 položek, průměrně 5 vzorků/týden.
• Příprava vzorku: jednoduché ředění 1 g vzorku v 1 L vody (1:1000), měření na přístroji a přepočet na suchou hmotnost kalibrovaný pomocí systémových reagenčních sad.
• Metoda stanovení: enzymatické, disktrétní analýzy pro D-glukózu, D-fruktózu, sacharózu a maltózu. Maltóza je stanovena diferenčním postupem: měření „maltóza + glukóza“ minus celková glukóza.
• Validace: metody pro glukózu, fruktózu a sacharózu byly validovány podle protokolu Eurofins.
• Instrumentace: Thermo Scientific Gallery disktrétní analyzátor a systémové reagenční sady. Proti dřívějším postupům byla používána HPLC (s problémy koeluce) a manuální metody.

Hlavní výsledky a diskuse

Implementace disktrétního analyzátoru přinesla několik konkrétních přínosů:

• Rychlost a průchodnost: analýzy lze provést výrazně rychleji než předchozí kombinací HPLC a manuálních metod; doba zpracování vzorků se zkrátila z až několik dnů či týdnů (nutnost dlouhých ověřovacích postupů) na rutinní vyhodnocení během pracovního dne.
• Snížená pracovní náročnost: systém umožňuje „nastavit a odejít“, což snižuje potřebu nepřetržitého dohledu a uvolňuje kapacity laboratoře.
• Přesnost a reprodukovatelnost: duplicitní měření vykazovala velmi konzistentní hodnoty, validace potvrdila spolehlivost enzymatických testů pro hlavní cukry.
• Řešení problémů HPLC: enzymatické postupy odstrANily problém koeluce sacharózy a glukózy, který u dřívější HPLC komplikoval interpretaci výsledků.
• Specifická omezení: stanovení maltózy je závislé na diferenčním výpočtu (maltóza + glukóza minus glukóza) a proto je citlivé na chyby v jednotlivých měřeních; navíc závislost na komerčních reagenčních sadách znamená nutnost sledovat dostupnost a cenu reagentů a provádět pravidelné kalibrace a kontroly kvality.

Přínosy a praktické využití metody

Praktické efekty nasazení Gallery analyzátoru v provozu Fabreru zahrnují:

• Zrychlení vývojových cyklů nových cukrovinek díky rychlejšímu vyhodnocení stability a sladivosti.
• Lepší monitoring čerstvosti a změn během skladování, což pomáhá řídit „best before“ data a uchovávat referenční vzorky.
• Zjednodušení rutinní kontroly kvality: provoz bez nutnosti specialisty na chromatografii, snadnější školení personálu (1–2 dny).
• Úspora pracovních hodin a snížení stresu laboratorního týmu díky automatizaci a možnosti paralelního zpracování vzorků.

Budoucí trendy a možnosti využití

Na základě popsaného nasazení lze očekávat následující směry rozvoje a využití:

• Další automatizace a integrace s laboratorními informačními systémy (LIMS) pro bezproblémové předávání výsledků do QMS.
• Rozšíření portfolia enzymatických testů pro další relevantní analytické parametry (organické kyseliny, přídatné látky), případně kombinace s rychlými spektroskopickými metodami pro širší screening.
• On-line nebo semi-on-line monitoring výrobních linek pro okamžitou korekci receptur a optimalizaci směsí cukrů v realném čase.
• Vylepšení diferenčních výpočtů a kontrol kvality u derivovaných měření (např. maltóza) s využitím interních kontrol a statistických pravidel pro vyhodnocení spolehlivosti.

Závěr

Case study ukazuje, že přechod na disktrétní enzymatické měření pomocí Thermo Scientific Gallery poskytl v praxi významné zrychlení a zjednodušení analýzy sacharidů v cukrovinkách, při zachování nebo zlepšení přesnosti výsledků oproti dřívějším HPLC a manuálním postupům. Metoda zlepšila operativní efektivitu laboratoře, snížila pracovní zátěž personálu a podpořila rychlejší vývoj produktů a kontrolu kvality. Nutná je systematická validace, pravidelné kalibrace a pozornost k omezením u diferenčních výpočtů (maltóza).

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Gallery disktrétní analyzátor.
• Thermo Scientific systémové reagenční sady pro enzymatická stanovení cukrů.
• HPLC (používané dříve; zmíněno pro srovnání a problémy s koelucí).
• Standardní laboratorní pomůcky pro ředění a přípravu vzorků; místnost pro uchovávání referenčních vzorků.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Case Study: Quick and easy testing for a Finnish Confectionary (Fazer Group). 2018.