Sokeripitoisuuden ionikromatografinen määritys - menetelmäkehitys ja validointi

Monissa elintarvikkeissa jo oleva ravintoarvomerkintä tulee pakolliseksi pakattuihin elintarvikkeisiin 13.12.2016 alkaen. Tämä merkintä sisältää hiilihydraattien määrän grammoina 100 elintarvikegrammaa kohden, sekä sokerien osuuden hiilihydraateista grammoina. Tavoitteena opinnäytetyössä oli kehittää ja validoida Nablabs Oy:lle menetelmä sokerien määrittämiseksi elintarvikkeista ionikromatografilla. Tavoitteena oli korvata vanha laktoosinmääritysmenetelmä uudella ja automatisoidummalla menetelmällä virheen mahdollisuuden pienentämiseksi. Opinnäytetyön tarkoitus oli saada kehitettyä toimiva menetelmä, jolla voidaan luotettavasti arvioida viiden eri sokerin pitoisuuksia näytteessä ravintoarvomerkintää varten. Arvioitavat sokerit olivat glukoosi, fruktoosi, sakkaroosi, laktoosi ja maltoosi. Validoinnin tärkein tarkoitus oli päästä määritysrajoissa Eviran asettaman laktoosittomuuden rajan alle, joka on 10 milligrammaa laktoosia 100 grammassa näytettä. Muita validoitavia ominaisuuksia olivat laitteen stabiilisuus, toistettavuus ja tarkkuus, mittausepävarmuus sekä lineaarisuus. Työn tuloksena on menetelmä, jolla kaikki viisi sokeria saatiin erotettua samalla ajomenetelmällä alle puolessa tunnissa. Lisäksi validoinnilla päästiin Eviran asettaman laktoosittomuuden rajan alapuolelle. Sokerille saatiin lineaariset kalibrointikäyrät, joiden korrelaatiokerroin oli vähintään 0,999. Laite oli sisäisesti tarkka ja sen toistettavuus oli erittäin hyvä. Laite pysyi stabiilina pitkään ja mittaustulokset olivat vertailtavissa keskenään. Mittausepävarmuudet pysyivät laboratorion asettamissa rajoissa. Tulosten perusteella menetelmä sopii sellaisenaan sokerien määrittämiseen elintarvike-näytteistä. Mikäli menetelmään halutaan jatkossa lisätä kuudes sokeri, galaktoosi, vaatii menetelmä vielä lisää kehitystä. Tulevaisuudessa voisi tehdä lisätutkimusta näytteen esikäsittelystä ja eri käsittelytekniikoiden vaikutuksesta mittaustuloksiin. Nyt esikäsittelyyn ei kiinnitetty huomiota, vaan luotettiin spektrofotometrisen menetelmän esikäsittelyyn.Nutrition facts labels will be mandatory in packed food supplies from 13.12.2016 on. This label includes carbohydrates which states the amount of carbohydrate per 100 grams of food supplies. The nutrition facts label also includes the sugar content of the total carbohydrate amount. The objective of the thesis was to develop a method for the determination of the total sugar amount from food supplies with ion chromatography for Nablabs Oy. Furthermore, the goal of the thesis was to replace the old spectrophotometric method with a new ion chromatography method to minimize the possibility of error. The purpose of the thesis was to develop a working method for the reliable analysis of five different sugars and their amounts from food samples. Those five sugars are glucose, fructose, sucrose, lactose and maltose. The main goal of the validation was to be able to determine lactose from lactose-free samples at the limit of determination for lactose-free food supplies set by Evira. That limit of determination is 10 milligrams of lactose in 100 grams of food supplies. Linearity, stability, repeatability, accuracy and uncertainty of measurement were also under validation. It was possible to develop a method with which all five sugars can be separated from each other within less than thirty minutes. The validation process was successful and the limit of determination for lactose-free samples was reached. All calibration curves were linear and they had a correlation coefficient of more than 0,999. The method had a very good internal accuracy as well as repeatability. The ion chromatography was stable and had comparable results through the whole run. The uncertainty of measurement stayed below the limits set by the laboratory