Bachelor's Thesis

Analysis of synthetic dyes in beverages

Final Thesis 1.4 MB

Author of thesis: Bc. Aleš Partl

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

Reviewer: Ing. Zuzana Slavíková, Ph.D.

Abstract:

This bachelor’s thesis focuses on the analysis of synthetic dyes in beverages available on the Czech and European markets using high-performance liquid chromatography with diode-array detection (HPLC–DAD). The work included the optimization of chromatographic conditions, the selection of a suitable mobile phase, and the determination of detection wavelengths based on the UV/VIS absorption spectra of the analyzed dyes. The analyses were performed on a Kinetex EVO C18 column (150 × 4.6 mm; 2.6 μm; 100 Å) using a mobile phase consisting of acetonitrile and 20 mM ammonium acetate adjusted to pH 5. Gradient elution was applied at a flow rate of 1 mL/min.
The optimized HPLC–DAD method was used to identify and quantify selected synthetic dyes: tartrazine (E 102), Sunset Yellow FCF (E 110), Ponceau 4R (E 124), Allura Red AC (E 129), and Brilliant Blue FCF (E 133). The results were compared with the applicable EU legislative limits for the relevant beverage categories. In most of the analyzed samples, the determined concentrations were below the corresponding maximum limits. In one sample, the concentration of Sunset Yellow FCF was found to slightly exceed the limit value; however, this result should be interpreted with regard to measurement uncertainty and the method of legislative assessment for the given product type.
Statistical evaluation of retention times confirmed good reproducibility of the method for most of the monitored dyes. The results provide an overview of the occurrence of selected synthetic dyes in the analyzed beverages and confirm the applicability of the HPLC–DAD method for their qualitative and quantitative determination.

Keywords:

Synthetic dyes, HPLC–DAD, beverages, tartrazine, Sunset Yellow FCF, Ponceau 4R, Allura Red AC, Brilliant Blue FCF

Date of defence

17.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaAznamka

Grading

A

Process of defence

1. Student seznámil členy komise s náplní a cílem bakalářské práce. 2. Byly přečteny posudky na bakalářskou práci. 3. Student akceptoval všechny připomínky oponentky a na všechny otázky odpověděl v plné šíři. Diskuse: prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. V jakých případech je možné podat podnět na Státní zemědělskou a potravinářskou inspekci? prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. Jaké typy vzorků byly analyzovány v rámci experimentální části? Jaké množství barviv bylo v energetických nápojích očekáváno? Vyskytovalo se v některých testovaných vzorcích více barviv než jedno? Existuje nějaký synergický efekt při požití více barviv v nápojích? doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. Jaký je přesný význam zkratky ADI? Student odpověděl na doplňující otázky členů komise, které byly v průběhu diskuse k dané problematice vzneseny. Student prokázal výborné odborné znalosti, ale i schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Chemistry and Technology of Foodstuffs (BPCP_CHTPO)

Specialization

Food Chemistry and Technology (PCH)

Composition of Committee

prof. RNDr. Ivana Márová, CSc. (předseda)
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Stanislav Obruča, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Adriána Kovalčík, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Eva Vítová, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
doc. Ing. Pavel Diviš, Ph.D.

Student splnil zadání své bakalářské práce. Po celou dobu se student práci maximálně věnoval. V zimním semestru student pracoval na teoretické části BP, v letním semestru pak pracoval v laboratoři, kde ověřil zvolenou metodu analýzy reálných vzorků a následně provedl všechna potřebná měření. Malou rezervu vidím ve finálním zpracování výsledků a v diskusi k získaným výsledkům, jinak k samotné práci a k přístupu studenta k zadaným úkolům nemám žádné připomínky. Pozitivně hodnotím fakt že student aktivně prezentoval výsledky své práce na odborné konferenci a pomohl tak propagovat FCH VUT mezi odbornou veřejností. Podobnost VŠKP s jinými dokumenty je 17 %, práce tedy lze označit za originální.  Práce splňuje požadavky kladené na VŠKP a doporučuji jí k obhajobě s celkovým hodnocením A-výborně.
Evaluation criteria Grade
Quality of the Results B
Interpretation and Discussion of the Results B
Conclusions and Their Formulation A
Use of Consultations during the Preparation of the Thesis A
Overall Approach to the Assigned Tasks A
Fulfilment of the Assignment Requirements A
Study and Processing of the Literature A
Use of Knowledge Gained from the Literature A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Zuzana Slavíková, Ph.D.

Bakalářská práce Aleše Partla je zaměřena na kontrolu a analýzu umělých barviv v nealkoholických nápojích. Zabývá se významem monitorování těchto látek z hlediska ochrany zdraví spotřebitelů, zejména v případech, kdy jejich koncentrace mohou překročit povolené limity. Práce vychází z platné legislativy a využívá instrumentální analytické metody k identifikaci a kvantifikaci sledovaných barviv v analyzovaných vzorcích.
Práce je logicky členěna a jednotlivé kapitoly na sebe plynule navazují. Teoretická část je zpracována velmi podrobně a věnuje se charakteristice nealkoholických nápojů, problematice využití přírodních i syntetických barviv a legislativním požadavkům vztahujícím se k jejich používání, a to nejen v rámci evropské legislativy. Experimentální část je zaměřena na analýzu umělých barviv pomocí kapalinové chromatografie a na optimalizaci analytické metody.
V rámci experimentální práce student analyzoval pět různých syntetických barviv ve třiceti vzorcích nealkoholických nápojů. Získané výsledky jsou přehledně prezentovány formou tabulek a grafů. Na základě uvedených dat lze konstatovat, že student pracoval velmi pečlivě a precizně, což dokládají například nízké odchylky měření či vysoké hodnoty koeficientů determinace (R² > 0,999). Kvalitu provedených analýz a vhodnost zvolené instrumentální techniky dále potvrzují přiložené chromatogramy jednotlivých analytů.
Většina použitých literárních zdrojů je soustředěna v teoretické části práce, což je s ohledem na charakter bakalářské práce pochopitelné. Přesto by bylo vhodné výsledky podrobněji diskutovat ve vztahu ke konkrétním legislativním limitům a požadavkům.
Po formální stránce práce neobsahuje významné množství gramatických ani typografických nedostatků, které by snižovaly její celkovou úroveň. Student splnil všechny deklarované cíle práce a prokázal schopnost samostatně řešit zadanou problematiku.
Předložená bakalářská práce Aleše Partla svým obsahem, odbornou úrovní i kvalitou zpracování splňuje požadavky kladené na vysokoškolské kvalifikační práce. Práci hodnotím známkou A a doporučuji ji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Fulfilment of the Assignment Requirements A
Logical Structure of the Thesis A
Quality of the Results A
Interpretation and Discussion of the Results B
Use of Literature and Citations A
Language Quality A
Overall Formal Quality of the Thesis A
Conclusions and Their Formulation A
Topics for thesis defence:
  1. U jednoho ze vzorků byla překročena hodnota maximálního povoleného limitu žluti SY. Považoval byste za vhodné o tomto výsledku informovat příslušný dozorový orgán? Jaké další kroky byste před případným oznámením doporučil provést?
  2. Byla by příprava vzorků alkoholických nápojů pro analýzu syntetických barviv stejná jako u nealkoholických nápojů? Jak by mohla přítomnost ethanolu ve vzorku ovlivnit chromatografickou analýzu (např. retenční časy, tvar píků nebo citlivost metody)?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová