The; sv; nyi basic; der; agenții șase; sa a bor f; m; s feh; conţinut; ra

Péterné Bódy:
Efectul clarificatoarelor pe bază de minerale asupra conținutului de metale și proteine din vin
Universitatea de Horticultură și Industrie Alimentară, 1995

În disertația mea de doctorat, am studiat două domenii importante ale analizei oenologice, determinarea conținutului de metal și metodele cantitative de determinare a proteinelor. În plus, printre procesele tehnologice oenologice, am investigat efectul clarificărilor cu minerale (bentonite) asupra compoziției metalice și a conținutului de proteine din vin. Examinarea conținutului de proteine este justificată de faptul că unul dintre obiectivele clarificării bentonitei este eliminarea proteinelor termolabile din vin. Cunoașterea schimbărilor în compoziția metalelor datorită turbidității cauzate de metale și compuși metalici este importantă.

Pentru a studia compoziția metalică, am ales spectrometria cu emisie de plasmă cuplată inductiv (ICP-AES), care este potrivită pentru măsurarea simultană a mai multor elemente. Metoda este nouă în analiza oenologică, prin urmare unul dintre obiectivele importante ale disertației mele a fost să o compar cu metodele stabilite în standard, în special în cazul conținuturilor de potasiu, calciu, sodiu și fier importante pentru oenologie. Pentru fiecare metal, am comparat trei metode bazate pe domeniul liniar al liniilor de calibrare, valorile coeficientului de corelație obținute folosind regresia liniară și parametrii statistici obținuți după aplicarea adunării standard. Am examinat efectul matricei asupra parametrilor măsurați. În unele cazuri, am efectuat și măsurători comparative cu soluții stoc de calibrare non-standard.

În cazul calciului, în condițiile experimentale utilizate, toate tehnicile s-au dovedit a fi adecvate din punct de vedere analitic și statistic. Trebuie menționat, totuși, că măsurarea a fost foarte afectată de concentrația necesară de clorură de lantan. Măsurarea concentrației optime de clorură de lantan, adică deciderea la ce concentrație să se utilizeze pentru a obține efectul adecvat de ameliorare a disocierii, necesită experimente suplimentare. Efectul de interferență a apărut ca o eroare aditivă în valorile măsurate ale concentrației atunci când se utilizează adăugarea standard, cu toate acestea, valorile relative ale deviației standard și procentele de recuperare au îndeplinit cerințele analitice generale pentru toate cele trei metode studiate. Efectul de interferență al matricei examinate (acid citric, zahăr; glicerol) nu a apărut în valorile concentrației măsurate, totuși, când am folosit fotometrie cu flacără, am observat abateri standard relative crescute.

Pe baza rezultatelor măsurării conținutului de sodiu, se poate spune că în cazul fotometriei cu flacără doar metoda standard, în cazul ICP-AES doar calibrarea simplificată, în timp ce în cazul AAS ambele metode au dat rezultate adecvate pe baza evaluarea liniilor de calibrare. Cu toate acestea, dacă este luată în considerare și evaluarea adăugării standard, calibrarea soluției model descrisă în standard poate fi recomandată și pentru AAS pe baza evaluării statistice. Conținutul de sodiu măsurat a fost redus la diferite grade în cazul ICP-AES și al fotometriei cu flacără, dar în cazul AAS ar trebui menționat efectul creșterii concentrației aparente a conținutului ridicat de zahăr. Sunt necesare studii suplimentare pentru a aborda posibila eliminare a efectului matricei.

Când am măsurat conținutul de potasiu folosind AAS pentru calibrarea soluției model, ICP-A.ES și fotometria cu flacără, ambele calibrări au fost adecvate pe baza parametrilor statistici examinați, totuși, am găsit o diferență mare în valoarea de bază pentru fotometria cu flacără. Sunt necesare studii suplimentare pentru a determina efectul modificării compoziției soluției de calibrare, modificarea parametrilor instrumentului sau modificarea procedurilor de pregătire a probei pe parametrii de mai sus. Evaluând efectul matricei, se poate spune că schimbarea valorii măsurate a concentrației de potasiu experimentată în principal prin fotometria cu flacără, metoda AAS ar trebui să atragă atenția asupra efectului reducerii concentrației aparente de zahăr.

La măsurarea conținutului de fier, am examinat metoda spectrofotometrică standard, AAS și metoda ICP-AES. La evaluarea liniilor de calibrare și a adaosurilor standard, se poate afirma că am măsurat o valoare relativ mai mică cu tehnica AAS, în timp ce abaterile standard și procentele de recuperare obținute cu tehnica ICP-AES au fost mai mari decât de obicei pentru măsurători analitice. Modificarea concentrației măsurate de fier pentru substanțele testate (acid citric, zahăr, glicerol) este observată numai atunci când se utilizează tehnica AAS, unde valoarea redusă observată în valorile inițiale este din nou experimentată și valoarea relativă a deviației standard este relativ înalt. Această observație poate fi o alegere inadecvată a parametrilor de măsurare, deoarece AAS este o tehnică acceptată la nivel internațional pentru măsurarea fierului.

Pe scurt, în unele cazuri, modificarea metodei standard este justificată, iar în cazul metalelor examinate tehnica ICP-AES poate fi bine aplicată în analiza oenologică. Am efectuat alte experimente în care am investigat efectul diferitelor metode de preparare a probelor asupra concentrațiilor de metal măsurate folosind ICP-AES.

Rezultatele obținute au fost analizate folosind teste statistice în termeni de deviație standard, fiabilitate, repetabilitate, precizie, viteză, cerere de muncă și cerere chimică. La evaluarea rezultatelor, trebuie subliniat faptul că trebuie obținute rezultate adecvate pe o gamă largă de concentrații în același timp.

Pe baza rezultatelor, se poate concluziona că concentrațiile măsurate după digestie cu acid azotic și acid azotic în cuptorul cu microunde nu depind de volumul inițial al probei la nivelul de probabilitate de 95%, prin urmare este suficient să lucrați cu volume mici de probă. Rezultatele obținute după distrugerea bombei de teflon sunt dependente de volum și, pe baza rezultatelor, este recomandabil să efectuați distrugerea cu un amestec de acid azotic și peroxid de hidrogen. Procentele de recuperare și valorile de repetabilitate îndeplinesc cerințele analitice generale pentru majoritatea preparatelor de probă. Efectele negative ale preparării probei de diluare trebuie evidențiate. Pentru metalele care sunt prezente în concentrații scăzute, matricea organică a vinului apare ca o eroare aditivă și, de asemenea, mărește foarte mult abaterile standard. Am acumulat o experiență similară la evaluarea studiilor de repetabilitate. În locul utilizării generale a preparatului diluat al probelor, pe baza datelor mele experimentale, recomand utilizarea evaporării în infraroșu sau a evaporării cu microunde pentru probele de vin, deoarece aceste tehnici includ alte aspecte, de ex. timp, cerințe chimice etc. s-a dovedit, de asemenea, satisfăcător din punct de vedere analitic pentru majoritatea metalelor testate.

Datorită efectelor negative ale diluării, am măsurat și comparat și un număr mare de probe diluate și nealcoolice prin distilare. Rezultatele obținute au susținut experiența mea anterioară că decontaminarea crește sensibilitatea, deviațiile standard cresc și sensibilitatea scade în timpul diluării. Pe baza rezultatelor, diluarea este recomandată numai pentru măsurătorile de sodiu și calciu.

De asemenea, am urmărit evaluarea comparativă a metodelor de determinare a proteinelor. Pentru majoritatea metodelor de determinare a proteinelor, proteinele trebuie separate în prealabil de sistem. Determinarea clasică Kjeldahl folosește precipitația Voit (alcoolică, sulfat de sodiu), în timp ce metoda Biuret utilizează precipitația acidului fosforol molibdenic (FMS). În experimentele mele, am comparat valorile obținute cu cele două metode cu valorile obținute cu metoda Bradford modificată, care poate fi utilizată direct în vin, unde detectarea se efectuează folosind Coomassie Brillant Blue (CBB). De asemenea, am efectuat experimente combinând precipitația și metodele de detectare. Metodele au fost evaluate pe baza valorilor medii măsurate, a abaterilor standard și a coeficienților de variație. Din cele 7 combinații utilizate, pe lângă metoda Kjeldahl de precipitații Voit folosită ca măsurare de referință, am obținut rezultate comparabile cu detectarea folosind FMS după precipitare CBB și datele obținute cu metoda Bradford modificată direct din vin, deși am găsit o mare diferență în valorile absolute.

Cu toate acestea, aceste metode oferă în primul rând informații adecvate cu privire la modificările conținutului de proteine și sunt mai puțin adecvate pentru măsurarea conținutului absolut de proteine al vinurilor. La evaluarea adăugării standard, cea mai bună recuperare a fost obținută prin metoda directă. În timpul evaluărilor, am examinat și fezabilitatea metodelor, conform cărora metoda Bradford modificată s-a dovedit a fi cea mai ușor de realizat, deoarece măsurarea poate fi efectuată direct din vin. Pe baza proprietăților sale favorabile, am folosit metoda Bradford modificată pentru măsurători suplimentare ale conținutului de proteine.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că, în termeni absoluți, am obținut cele mai mici valori pentru această metodă. Trebuie subliniat faptul că un dezavantaj major al metodelor de detectare Biuretes și CBB este că acestea pot fi utilizate numai pentru vinurile albe, deoarece coloranții vinurilor roșii interferează cu măsurarea.

Dezvoltarea metodelor de măsurare a conținutului de proteine solubile din vinuri necesită cercetări suplimentare. Examinarea fracțiilor îndepărtate în timpul clarificărilor este o altă direcție interesantă de cercetare. Metodele de determinare a conținutului de proteine pe care le-am examinat și recomandat sunt adecvate pentru monitorizarea schimbărilor care au loc în timpul etapelor tehnologice individuale pentru crame și laboratoare.

După compararea metodei, clarificatoarele au fost evaluate. Unul dintre cele mai importante aspecte ale clarificatoarelor selectate pentru teste a fost că acestea sunt utilizate pe scară largă în plantele maghiare. Clarificările au fost efectuate cu diferite doze de agent de tratament, mai întâi la o temperatură dată, apoi temperatura și pH-ul vinurilor au fost examinate. efectul acidității sale titrabile asupra metalelor dizolvate și a conținutului proteic dizolvat eliminat.

Conținutul inițial de proteine solubile al vinurilor testate a fost scăzut, în ciuda faptului că am ales vinuri noi netratate pentru teste. Am observat că conținutul de proteine a fost redus semnificativ chiar și cu cea mai mică doză de tratament, după aplicarea unei doze mai mari de clarificator, conținutul de proteine solubile a ajuns aproape de limita de detectare. Dintre clarificatoare, poate fi evidențiat efectul de eliminare a proteinelor de NaCalit și BW200. Cu clarificatoarele menționate, o reducere semnificativă a conținutului de proteine ar putea fi realizată chiar și la temperaturi mai scăzute și cu o doză mai mică de tratament. Cu toate acestea, odată cu creșterea temperaturii de clarificare, eficiența clarificării a scăzut semnificativ.

Clarificatorii investigați au schimbat semnificativ compoziția metalică a vinurilor. Cele mai mari modificări au fost observate atunci când s-a utilizat preparatul Deriton testat, care a crescut semnificativ cantitatea celor mai multe metale testate chiar și la niveluri de tratament scăzute. Acest lucru este important, deoarece Deriton este unul dintre cele mai utilizate produse în Ungaria. După clarificări, în principal Al, Na, Ca, Fe. Conținutul de Zn a crescut, dar a existat și o schimbare a conținutului de Si.

Cea mai mică dizolvare a metalului a fost observată pentru NaCalite și CaBentonite. Dintre clarificatorii investigați, BW200 a avut o performanță generală bună, dar a crescut semnificativ conținutul de fier și sodiu. Observațiile mele au susținut datele din literatură conform cărora rata dizolvării metalelor crește odată cu creșterea temperaturii, dar o creștere semnificativă a fost observată doar la cea mai înaltă temperatură, care, totuși, este considerată o temperatură extrem de ridicată în clarificările oenologice. Tipul vinurilor, adică valoarea pH-ului lor, influențează gradul de dizolvare a metalelor.

Contrar datelor din literatura de specialitate, nu am experimentat nicio dizolvare toxică, nesănătoasă a metalelor în timpul măsurătorilor mele. Modificările observate ale conținutului de metal sunt în primul rând de valoare tehnologică și limită, deoarece, de exemplu, conținutul de sodiu după clarificări s-a apropiat, în unele cazuri, de valoarea limită specificată în standard. Modificările conținutului de fier, potasiu și calciu pot fi probleme suplimentare pentru stabilitatea vinului. Creșterea conținutului de aluminiu și siliciu este, de asemenea, semnificativă, dar sunt necesare studii suplimentare pentru a determina dacă valorile ridicate sunt o problemă tehnologică.

Am scris deja despre direcțiile posibile ale dezvoltării metodei, după evaluarea clarificatoarelor, următoarele întrebări au rămas fără răspuns. La examinarea clarificatoarelor, opțiunile disponibile pentru mine mi-au permis doar să examinez un lot. Consider că este important, mai ales în cazul Deriton, care este extrem de negativ, să clarificăm dacă preparatele Deriton au o proprietate în general negativă sau dacă preparatul pe care îl examinez este un caz individual. Sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina relația dintre compoziția metalică a clarificatorului și gradul de dizolvare, dacă metalele dizolvate provoacă de fapt instabilitate și ce creștere a concentrației reprezintă o amenințare reală pentru tehnolog.