🍎 Zuckerprofil — HPLC
Bestimmung von Glucose, Fructose, Saccharose und Sorbitol in Lebensmitteln mittels HPLC mit Brechungsindexdetektor (RID). Grundlegende Zuckerzusammensetzungsanalyse.
Übersicht
Das Zuckerprofil ist ein wichtiger Parameter in der Lebensmittelanalyse zur Kennzeichnungskontrolle (Gesamtzuckergehalt), Verfälschungserkennung (z.B. Zusatz von Glucose-Fructose-Sirup zu Saft), Produktcharakterisierung (Glucose/Fructose-Verhältnis) und Qualitätskontrolle.
Die HPLC-Methode mit Brechungsindexdetektion (RID) ermöglicht die gleichzeitige Trennung und Bestimmung von Mono- und Disacchariden sowie Zuckeralkoholen (Sorbitol) an Amino- (NH₂) oder Ionenaustauschsäule (Ca²⁺/Pb²⁺). Probenvorbereitung umfasst Wasserextraktion, Enteiweißung (Carrez I + II) und Filtration.
Prinzip der Methode
Aus der Probe mit wässriger Lösung extrahierte und mit Carrez-Reagenzien gereinigte Zucker (Proteinfällung) werden an HPLC-Säule mit Aminopropylphase (NH₂) oder Ionenaustauschsäule (Ca²⁺) getrennt. Brechungsindexdetektion (RID) misst die Differenz des Brechungsindex zwischen Eluent und Probe. Identifikation anhand Retentionszeiten, quantitative Bestimmung über Kalibrierkurve.
Anwendungen
- Kennzeichnungskontrolle — Gesamtzuckergehalt (EU-VO 1169/2011)
- Analyse von Fruchtsäften — Verfälschungserkennung
- Analyse von Honig — Zuckerprofil (Authentizität)
- Qualitätskontrolle von Süßwaren und Getränken
- Analyse von Diätprodukten (einfache Zucker)
- Qualitätskontrolle alkoholischer Getränke (Bier, Wein)
Schlüsselparameter
| Parameter | Wert |
|---|---|
| Bestimmte Zucker | Glucose, Fructose, Saccharose, Maltose, Lactose, Sorbitol |
| Messbereich | 0,1–50 g/100 g |
| Nachweisgrenze | 0,05 g/100 g |
| Präzision (CV) | 1–3% |
| Analysezeit | 15–25 min |
Norm
- Normnummer
- PN-EN 12630:2001
- Titel (PL)
- Soki owocowe i warzywne — Oznaczanie glukozy, fruktozy, sorbitolu i sacharozy — Metoda HPLC
- Title (EN)
- Fruit and vegetable juices — Determination of glucose, fructose, sorbitol and sucrose — HPLC method
Schritt-für-Schritt-Verfahren
1. Extraktion
5 g Probe in 100-mL-Kolben einwiegen. 50 mL warmes Wasser (60°C) zugeben. 30 min mischen. Abkühlen.
2. Enteiweißung
2 mL Carrez I zugeben, mischen. 2 mL Carrez II zugeben, mischen. Mit Wasser auf 100 mL auffüllen.
3. Filtration
Durch Papierfilter, dann durch 0,22 µm in HPLC-Vial filtrieren.
4. Kalibrierung
Gemischten Zuckerstandard vorbereiten: 0,1–5 g/100 mL jedes Zuckers.
5. HPLC-Analyse
NH₂-Säule, mobile Phase: ACN/H₂O 75:25, Fluss 1,0 mL/min, RID-Detektion, Säulentemp. 30°C.
6. Berechnungen
Konzentrationen aus Kalibrierkurve ablesen. Gesamtzucker = Glucose + Fructose + Saccharose. In g/100 g umrechnen.
Erforderliche Geräte und Apparatur
| Gerät | Beispiel | Richtpreis |
|---|---|---|
| HPLC-System mit RID-Detektor | Agilent 1260 + RID, Shimadzu RID-20A, Waters 2414 | 200 000–350 000 PLN |
| Aminopropylsäule (NH₂) | Shodex Asahipak NH2P-50 4E, Waters Sugar-Pak | 2 000–5 000 PLN |
| Zentrifuge | Eppendorf 5804R | 10 000–30 000 PLN |
| Messkolben 100 mL | Klasse A, kalibriert | 20–50 PLN/Stk. |
Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien
| Reagenz | CAS | Details |
|---|---|---|
| D-Glucose (Standard) | 50-99-7 | Reinheit ≥99,5%, zertifiziertes CRM |
| D-Fructose (Standard) | 57-48-7 | Reinheit ≥99%, zertifiziertes CRM |
| Saccharose (Standard) | 57-50-1 | Reinheit ≥99,5%, zertifiziertes CRM |
| Carrez-I-Reagenz | — | K₄[Fe(CN)₆] · 3H₂O, 150 g/L — zur Enteiweißung |
| Carrez-II-Reagenz | — | ZnSO₄ · 7H₂O, 300 g/L — zur Enteiweißung |
| Acetonitril HPLC grade | 75-05-8 | Mobile Phase: ACN/H₂O 75:25 (für NH₂-Säule) |
Arbeitsschutz und Sicherheit
- Acetonitril — giftig, entzündlich. Arbeit im Abzug.
- Carrez-Reagenzien — reizend, Handschuhe und Schutzbrille
- HPLC-Abfall — getrennt sammeln