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Menschen auf der ganzen Welt verwenden Energy Drinks, um ihre Konzentration und Produktivität zu verbessern.Eine der effektivsten Methoden zur Analyse dieser Getränke ist die Kapillarelektrophorese.Dieser Artikel untersucht das Potenzial und die Relevanz im Vergleich zu alternativen Methoden wie der Flüssigkeitschromatographie.
Die meisten Energiegetränke werden aus koffeinreichen Verbindungen hergestellt, darunter Koffein und Glutamat.Koffein ist ein stimulierendes Alkaloid, das weltweit in mehr als 63 Pflanzenarten vorkommt.Reines Koffein ist ein bitterer, geschmackloser, weißer Feststoff.Molekulargewicht von Coffein 194,19 g, Schmelzpunkt 2360°C.Koffein ist aufgrund seiner mäßigen Reaktivität bei Raumtemperatur mit einer maximalen Konzentration von 21,7 g/l hydrophil.
Erfrischungsgetränke sind komplexe Systeme, die viele verschiedene anorganische und organische Inhaltsstoffe enthalten.Trennungskontrollen sind unerlässlich, um verschiedene andere Arten von Koffein und Benzoaten genau zu erkennen und zu bewerten.Die am häufigsten verwendete Methode zur Bewertung kombinatorischer Trennungen ist die Flüssigkeitschromatographie (LC).
Es wird berichtet, dass Flüssigchromatographie verwendet wird, um zwischen einer breiten Palette organischer Moleküle zu unterscheiden, von Verunreinigungen mit kleinem Molekulargewicht bis hin zu antimikrobiellen Peptiden.Unterschiedliche Grenzflächen zwischen den beweglichen und stationären Phasen von Molekülen in einer Probe liegen der Trennung der Flüssigkeitschromatographie zugrunde.Je fester die Bindung, desto besser hält das Molekül seine Position.
Eine Alternative zu HPLC-Verfahren ist die Trennung durch Kapillarelektrophorese aus Quarzglas mit schmaler Bohrung, bei der ein elektrisches Feld verwendet wird, um Verbindungen aus verschiedenen chemischen Gruppen in einer einzigen Probe zu trennen.CE kann je nach verwendeten Kapillaren und Ionen in mehrere Trennmodi unterteilt werden.
Das Kapillarelektrophoreseverfahren ist aufgrund seiner Vorteile des geringen Proben- und Reagenzienverbrauchs, der kurzen Analysezeit, der niedrigen Betriebskosten, der hohen Auflösung, der hohen Entfernungseffizienz, der einfachen Experimentierbarkeit und der schnellen Prozessentwicklung sehr nützlich für die Bewertung von Lebensmitteln und Getränken.
Das Elektrophorese-Trennverfahren basiert auf den unterschiedlichen Bewegungen chemischer Ionen in einer Elektrolysezelle unter Einwirkung eines angelegten elektrischen Feldes.Im Vergleich zu komplexen Flüssigkeitschromatographiegeräten sind Kapillarelektrophoresegeräte im Grunde einfach.Ein Verbindungsrohr mit einem Innendurchmesser von 25-100 m und einer Spannweite von 20-100 cm verbindet zwei Pufferzellen, in die Hochspannungsstrom (0-30 kV) über Leitungen eingespeist und ein leistungsfähiger Elektrolysekreislauf als geladen wird belasteter Träger.
Typischerweise wird die Anode als Kapillareinlass und die Kathode als Kapillarauslass betrachtet.Eine kleine Probenmenge wird hydraulisch oder elektrisch in die Anodenseite der Kapillare injiziert.Die motorisierte Infusion wird durchgeführt, indem das Pufferreservoir durch ein Probenfläschchen ersetzt wird und für eine gewisse Zeit elektrischer Strom angelegt wird, damit sich Partikel in die Kapillare bewegen können.
Die hydrostatische Infusion liefert die Probe basierend auf dem Druckabfall zwischen Einlass und Auslass der Kapillare, und die injizierte Probenmenge wird durch den Druckabfall und die Dicke der Polymermatrix bestimmt.Nachdem die Probe geladen ist, sammelt sich ein Teil der Probe an der Kapillaröffnung an.
Die Trenneigenschaften von Kapillarelektrophoresetechniken können auf zwei Arten gemessen werden: Trennauflösung, Rs und Trenneffizienz.Die Auflösung zweier Analyten zeigt, wie gut sie sich voneinander unterscheiden können.Je größer der Rs-Wert ist, desto ausgeprägter ist der jeweilige Peak.Die Trennungsauflösung quantifiziert die Trenneffizienz und bewertet, ob Anpassungen in der experimentellen Umgebung zu einer Trennung von Gemischen führen können.
Der Abscheidegrad N ist eine gedachte Fläche, in der zwei Stufen miteinander im Gleichgewicht stehen, dargestellt durch eine Reihe unterschiedlicher Felder, abhängig von der Qualität der Säule und der Flüssigkeit.
Eine neue Studie, die auf der International Conference on Agriculture and Sustainability veröffentlicht wurde, zielt darauf ab, die Fähigkeit der Kapillarelektrophorese zur Identifizierung von stickstoffhaltigen Verbindungen und Ascorbinsäure in Getränken sowie die Auswirkung von Elektrophoresevariablen auf die quantitativen Eigenschaften der Methode zu untersuchen.
Zu den Vorteilen der Kapillarelektrophorese gegenüber der Hochleistungs-Flüssigkeitschromatographie gehören niedrige Forschungskosten und Umweltverträglichkeit sowie die Bewertung asymmetrischer Peaks organischer Säuren oder Basen.Die Kapillarelektrophorese bietet mit einigen grundlegenden Parametern (Dispergierung des Teigs in einem bewegten Puffer, Gewährleistung der Homogenität der Pufferzusammensetzung, Konstanz der Temperatur der Trennschichten) eine ausreichende Genauigkeit zur Identifizierung labiler Chemikalien in komplexen Matrices.
Zusammenfassend hat die Kapillarelektrophorese zwar viele Vorteile gegenüber der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie, aber auch Nachteile wie lange Analysezeiten.Weitere Forschung muss durchgeführt werden, um Wege zu finden, um diese Methode zu verbessern.
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Ibtisam schloss sein Studium am Islamabad Institute of Space Technology mit einem Bachelor-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik ab.Während seiner akademischen Karriere war er an mehreren Forschungsprojekten beteiligt und hat erfolgreich mehrere außerschulische Aktivitäten wie die International World Space Week und die International Conference on Aerospace Engineering organisiert.Ibtisam gewann während seiner Studienzeit einen englischsprachigen Aufsatzwettbewerb und zeigte schon immer großes Interesse an Recherche, Schreiben und Lektorat.Kurz nach seinem Abschluss trat er als Freelancer bei AzoNetwork ein, um seine Fähigkeiten zu verbessern.Ibtisam liebt es zu reisen, besonders auf dem Land.Er war schon immer ein Sportfan und schaute gerne Tennis, Fußball und Cricket.Der in Pakistan geborene Ibtisam hofft, eines Tages die Welt bereisen zu können.
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