HPLC-Koffein-Analyse in Getränken: Wanyi LC3500 DAD-Methode validiert gemäß GB 5009.139-2014
2026-10-21
Koffein ist ein natürlich vorkommendes Methylxanthinalkaloid, das in Kaffeebohnen, Teeblättern und Kakao enthalten ist.und ist einer der am weitesten verbreiteten funktionalen Zusatzstoffe und charakteristischen Geschmacksverbindungen in kohlensäurehaltigen Erfrischungsgetränken, Energiegetränke, Teegetränke und Kaffee, der zum Trinken bereit ist.Schlaflosigkeit und nervöse Erregung, und empfindliche Gruppen wie schwangere Frauen, Kinder und Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen tolerieren viel niedrigere Dosen.Die nationalen Lebensmittelsicherheitsnormen legen daher ausdrückliche Koffeingrenzwerte für Getränke fest..
In China ist GB 5009.139-2014, die nationale Lebensmittelsicherheitsnorm für die Bestimmung von Koffein in Getränken, die gesetzliche Grundlage für die Koffeinquantifizierung in Getränkematrizen.Die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) ist zur bevorzugten Technik für komplexe Matrizen wie Kompositgetränke geworden, milchhaltige Getränke und pflanzliche funktionelle Getränke, dank seiner hervorragenden Trennung, seiner starken Widerstandsfähigkeit gegen Matrixstörungen und seiner hochenkunden Quantifizierung.
Ein Getränkehersteller musste den Koffeingehalt in zwei sehr unterschiedlichen Produktlinien überprüfen: einem kohlensäurehaltigen Getränk und einem Milchteeprodukt.Die beiden Matrizen benötigen unterschiedliche Vorbereitungsstrategien: Kohlensäurehaltige Proben müssen entgasen und gereinigt werden, während Milchprodukte vor der Injektion eine Protein-Ausfälle benötigen.und das chromatographische System musste sich über lange Injektionssequenzen frei von Matrixansammlungen halten..
| Artikel | Ausstattung |
|---|---|
| HPLC-System | Wanyi LC3500 mit Dioden-Detektor (DAD) |
| Analyse-Spalte | C18, 4,6 x 250 mm, 5 um |
| Bewegliche Phase | Methanol / Wasser = 24 / 76 |
| Durchflussrate | 10,0 ml/min |
| Spaltentemperatur | 25 °C |
| Wellenlänge der Erkennung | 272 nm |
| Injektionsvolumen | 10 uL |
| Hilfsgeräte | Ultraschallreiniger, Wirbelmischer, 0,45 um wässrige Mikroporenmembran |
Zu den Reagenzien gehörten ein Referenzstandard für Koffein, Methanol der HPLC-Klasse, Magnesiumoxid, eine Trichloressigsäure-Lösung und ultrarein Wasser.
- Grundlösung (2,0 mg/ml):20 mg Standardkoffein, gewichtet auf 0,1 mg, in Methanol gelöst und bis zu 10 ml zugelassen; bei 4 °C gelagert, Haltbarkeit sechs Monate.
- Zwischenlösung (200 ug/ml):50,0 ml Stoff auf 50 ml mit Wasser verdünnt; bei 4 °C gelagert und eine Haltbarkeit von einem Monat.
- Kalibrierungslösungen:0.5, 1.0, 2.0, 5,0 und 10,0 ml Zwischenlösung auf 10 ml verdünnt, so dass 10.0Ich habe 20 Jahre.0- Ich bin 40.0, 100 und 200 μg/ml; am Tag der Analyse frisch zubereitet.
Getränke vom Typ Cola:die Probe 5 Minuten lang in einem Ultraschallbad bei 40 °C entgasen, 5 g (genau 0,001 g) wiegen, auf 5 ml mit Wasser verdünnen, so dass die Koffeinkonzentration innerhalb des Kalibrierbereichs liegt,gut schütteln, 0,5 g Magnesiumoxid hinzufügen, erneut schütteln und absetzen lassen.
Kaffee- und Teegetränke mit Milchgehalt:1 g (genau 0,001 g) wiegen, auf 10 ml mit einer Trichloressigsäure-Lösung verdünnen, gut schütteln und so stehen lassen, dass die Proteine ausfallen, dann filtern Sie das Supernatant durch eine 0,45 um-Membran.
| Leistungsparameter | Ergebnis |
|---|---|
| Kalibrierbereich | 100,0 bis 200,0 ug/ml, Korrelationskoeffizient r > 0.9999 |
| Wiederholbarkeit (n = 6) | Aufbewahrungszeit RSD und Spitzenbereich RSD beide < 0,3% |
| Koffeingehalt, Colaprobe | 950,051 mg/kg |
| Koffeingehalt, Milchteeprobe | 260.0456 mg/kg |
| Spitzenrückgewinnung bei 40 ug/ml | Mehr als 94% für beide Matrizen |
| Grenze der Erkennung | 0.0446 mg/kg (Cola); 0,75 mg/kg (Teegetränk mit Milchgehalt) |
Die Spitzenformen waren symmetrisch und die theoretische Plattenzahl hoch.zur Bestätigung, dass durch die Reinigung mit Magnesiumoxid und die Proteinvernichtung mit Trichloressigsäure die Matrixbestandteile wirksam entfernt werdenSechs aufeinanderfolgende Einspritzungen ergaben eine stabile Aufbewahrungszeit und eine Spitzenfläche, die eine ausgezeichnete Instrumentgenauigkeit zeigten.Während eine Rückgewinnung von über 94% in beiden Matrizen einen minimalen Probenverlust und ein robustes Vorbereitungsverfahren erwies.
Nach GB 5009.139-2014 lieferte das Wanyi LC3500 HPLC-System mit Diodenarray-Erkennung einen vollständig validierten Arbeitsablauf für die Bestimmung von Koffein in Getränken. Linearität über 10.0 bis 200.0 ug/ml bei r > 0.9999, Wiederholbarkeit unter 0,3% RSD und Rückgewinnung über 94% bestätigen, dass das Verfahren sowohl für kohlensäurehaltige als auch für milchhaltige Produkte genau, präzise und reproduzierbar ist.0446 mg/kg und 0.75 mg/kg zeigen die geringe Geräuschbelastung und hohe Empfindlichkeit des Systems, wodurch es für routinemäßige Qualitätskontrollen geeignet ist,Überprüfung der Kennzeichnung und Prüfung der Einhaltung der Vorschriften in Getränkeherstellern und Drittlaboratorien.
- Die Dioden-Array-Erkennung bei 272 nm ermöglicht eine selektive, geräuscharme Quantifizierung von Koffein in farbigen und trüben Matrizen.
- Eine einfache Methanol- und Wassermobile-Phase auf einer C18-Säule ermöglicht eine schnelle und kostengünstige Methodenübertragung zwischen Laboren.
- Matrixspezifische Reinigung, Magnesiumoxid für kohlensäurehaltige Getränke und Trichloressigsäure für Milchgetränke schützen die Säule und verlängern ihre Lebensdauer.
- Stabile Aufbewahrungszeiten und symmetrische Spitzen verringern die Wiederinjektion und die Wiederholung von Arbeiten in QC-Laboren mit hohem Durchsatz.