Quality control of sugars in fruit juice

Význam tématu

V průmyslu výroby ovocných šťáv je přesné stanovení obsahu glukózy, fruktózy a sacharosy klíčové pro dodržení legislativních požadavků, zabezpečení kvality a sledování výrobních procesů. Tradiční metody vyžadují časově náročnou přípravu a několik přístrojů, zatímco rychlá alternativa usnadňuje rozhodování v reálném čase.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem Application Note AN-NIR-108 je ukázat využití blízké infračervené spektroskopie (NIRS) k simultánnímu a rychlému kvantitativnímu stanovení glukózy, fruktózy, sacharosy a celkových cukrů v ovocných džusech. Studie porovnává výsledky NIRS s referenčními technikami iontové chromatografie a refraktometrie.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava kalibračních roztoků glukózy, fruktózy a sacharosy (0–8 g/100 mL).
• Měření v transmisním režimu na Metrohm NIRS DS2500 Liquid Analyzer (400–2500 nm) s jednorázovými 2mm vialy.
• Vývoj predikčních modelů v softwaru Vision Air Complete.
• Referenční stanovení: iontová chromatografie pro jednotlivé cukry, refraktometrie pro celkové cukry.

Hlavní výsledky a diskuse

• Vysoká lineární korelace NIRS predikce s laboratorními hodnotami: R2 glukóza 0,9913, fruktóza 0,9967, sacharosa 0,9902, celkové cukry 0,9985.
• Nízké chyby predikce (SEP) v rozmezí 0,17–0,28 g/100 mL pro všechny parametry.
• Validace na 10 různých vzorcích ovocných džusů potvrdila robustnost modelů.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlost analýzy: kompletní měření do jedné minuty bez nutnosti chemické přípravy vzorku.
• Minimalizace spotřeby reagencií a provozních nákladů.
• Jednoduchá obsluha i v náročných výrobních podmínkách díky robustnímu designu a intuitivnímu softwaru.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace NIRS na další složky šťáv (např. vitaminy, organické kyseliny).
• Integrace inline měření přímo do výrobních linek pro nepřetržité monitorování kvality.
• Využití pokročilých chemometrických algoritmů a strojového učení k zvýšení přesnosti predikce.

Závěr

NIRS na platformě Metrohm DS2500 nabízí rychlou, přesnou a nenáročnou alternativu ke standardním chromatografickým a refraktometrickým metodám při stanovení cukrů v ovocných džusech. Metoda zkracuje dobu analýzy, snižuje náklady na chemikálie a vyžaduje minimální školení obsluhy.

Reference

• Application Note AN-NIR-108, Metrohm.