CC BY
50Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского Серия «Биология, химия». Том 22 (61). 2009. № 1. С. 160-163.
УДК 663.253.2: 547.477
МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОРБИНОВОЙ КИСЛОТЫ В ВИНОДЕЛИИ
Кацева Г.Н., Аристова Н.И., Панов Д.А.
Проведено сравнение физико-химических методов определения сорбиновой кислоты в стандартных растворах и модельных образцах. С помощью спектрофотометрического метода определено содержание данного консерванта в семи винах, произведенных в Украине.
Ключевые слова: сорбиновая кислота, определение, виноделие.
ВВЕДЕНИЕ
Сорбиновая кислота (Е-200) и ее соли (Е-201 и Е-202) являются пищевыми консервантами, разрешенными для применения во всех странах. Основанием к их использованию послужили достаточно высокие фунгицидные свойства. Особенно высока активность сорбиновой кислоты в отношении дрожжевых грибов, кроме того, она задерживает действие дегидрогеназной энзимной активности плесневых грибов [1, 2].
В виноделии сорбиновая кислота применяется в качестве консерванта для биологической стабилизации полусухих и полусладких вин в дозах, не превышающих 200 мг/дм 3 и вводится непосредственно перед розливом в виде 5% раствора.
При определенных условиях сорбиновая кислота способна придавать винам неприятные тона: при самоокислении и ее этерификации появляется прогорклый тон; в результате жизнедеятельности молочнокислых бактерий и дрожжей - тон герани. Поэтому кислота и сорбаты не используются для стабилизации вин, предназначенных для длительной выдержки. Международная Организация Винограда и Вина (МОВВ) рекомендует защищать вино с введенной сорбиновой кислотой от доступа воздуха, использовать все способы снижения доз сорбиновой кислоты [3].
В связи со сказанным контроль содержания сорбиновой кислоты в винах и виноматериалах является необходимым. В литературе описаны как химические, так и физико-химические методы ее определения [4, 5].
В данной работе приведена сравнительная характеристика пяти методов определения сорбиновой кислоты в стандартных растворах и смесях, а также определено ее содержание в некоторых винах Украины.
Исследование проводилось совместно с испытательно-аналитической лабораторией отдела химии и биохимии вина НИВиВ «Магарач», г. Ялта.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В работе для определения содержания сорбиновой кислоты (СК) в вине и виноматериалах в зависимости от концентрации были использованы следующие методы:
- в области концентраций, превышающих 1 мг/мл, использованы потенциометрическое и кондуктометрическое титрование спиртовых растворов (Ка = 1,7-10-5) кислоты стандартизованным раствором гидроксида натрия.
- при концентрациях менее 0,1мг/мл использованы оптические методы.
Фотометрический метод основан на способности малеинового альдегида,
являющегося продуктом окисления сорбиновой кислоты в кислой среде, образовывать окрашенное соединение с тиобарбитуровой кислотой. Условия определения: X = 532 нм, кюветы с длиной оптического пути 10,06 мм, прибор КФК-2.
При использовании СФ-16 измерения проводились в УФ-области при X = 256 нм.
Расчеты концентрации СК проводились по соответствующим градуировочным графикам.
- в области концентраций 0,1 - 1,0 мг/мл определение содержания сорбиновой кислоты проводилось методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ). Для измерений использован хроматограф фирмы Shmadzu (модель LC20 Prominence). Колонка Phenomenex Luna C18 (2) размером 2,1х150 мм заполнена сорбентом с привитой октадецильной фазой зернением 3,0 мкм. В качестве элюента использован 0,1% раствор трифторуксусной кислоты в метаноле. Идентификация пика сорбиновой кислоты на регистрируемой хроматограмме производили методом добавки стандартного образца, а также по времени удерживания и спектральной характеристике. Массовую концентрацию кислоты рассчитывали, используя среднее значение площадей полученных пиков. Расчет массовой концентрации сорбиновой кислоты проводился по формуле:
С = 0,5 S1 / S ,
где Si - площадь пика, соответствующего содержанию СК в исследуемом образце (см2 ); S - площадь пика, соответствующего содержанию СК в стандартном образце; 0,5 - массовая концентрация СК в стандартном образце.
Сравнительная характеристика методов определения СК представлена в табл. 1.
Модельные растворы готовились с содержанием органических кислот в количествах, соответствующих их содержанию в винах [6] и постоянным количеством СК.
Отработка методов спектрофотометрии и ВЭЖХ для определения СК проводилась на вине Каберне Совиньон методом добавок. Содержание введенной сорбиновой кислоты составляло 100 мг/дм3.
При определении СК в модельных системах и винах использовалась отгонка с водяным паром. Для удаления летучих кислот дистиллят выпаривался досуха с Са(ОН)2 и затем из сухого остатка готовился раствор для определения СК.
В табл. 2 представлены результаты анализа семи вин Украины, проведенного методом абсорбционной спектрофотометрии.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В табл.1 представлены результаты определения массовой концентрации СК в стандартных растворах пятью используемыми методами, основанными на различных принципах. Установлены оптимальные концентрационные интервалы применимости каждого метода и ошибки определений:
Кацева Г.Н., Аристова Н.И., Панов Д.А.
- электрохимические методы: 100 < С < 4000 мг/дм3;
- спектрофотометрические: 10 < С < 100мг/дм3;
- ВЭЖХ: 10 < С < 1000 мг/дм3. Ошибка не превышает 2,65%.
Таблица 1.
Сопоставление результатов определения сорбиновой кислоты разными методами в стандартных растворах (П = 3; Р = 0,95)
Физико-химические Введено СК Найдено СК
С, мг/мл
методы т, мг С, мг/мл т, мг о, %
Потенциометрическое титрование 2.80 140,3 2,65 ± 0,07 132,3± 3,5 2,65
Кондуктометрическое титрование 2,80 140,3 2,81± 0,01(6) 140,3± 0,8 0,57
Фотометрия 0,10 5,0 0,10 5,0±0,1 2,00
Спектрофотометрия 0,02 1,0 0,02 0,9±0,0(1) 1,11
ВЭЖХ 0,50 25,0 0,49 24,5±0,2 0,82
Результаты анализа модельных систем с постоянным содержанием СК и органических кислот показывают хорошую воспроизводимость. Ошибки измерений не превышают 3%, степень перегонки составляет 93%.
При сравнении методов абсорбционной спектрофотометрии и ВЭЖХ, примененных для определения СК в вине Каберне Совиньон методом добавок (100 мг/л), установлено, что оба дают хорошие результаты. Ошибка не более 2%, что не превышает допустимой погрешности метода.
Спектрофотометрический метод прост в исполнении, достаточно объективен, не требует дорогостоящего оборудования, поэтому был использован для определения СК в семи полусухих и полусладких винах (табл. 2).
Данные табл. 2 свидетельствуют, что содержание сорбиновой кислоты не превышает количество, предусмотренное законодательством ЕЭС о вине.
Таблица 2.
Результаты анализа вин на содержание сорбиновой кислоты методом абсорбционной спектрофотометрии ( п=3 ; Р=0,95)
Название С, мг/дм о , %
Каберне Массандра (Алушта) < 0,10 -
Кадарка 13,75 ± 0,01 0,07
Каберне Совиньон (Магарач) < 0,10 -
Шабо 8,75 ± 0,01 0,11
Каберне (Феодосия) 2,50± 0,00 0,00
Монастырская изба 7,33 ± 0,01 0,13
Изабелла 3,75 ± 0,00 0,00
Результаты проведенных исследований были использованы при разработке методических указаний по определению сорбиновой и бензойной кислот в соках, сусле, виноматериалах, виноградных и плодовых винах и в различных напитках методом ВЭЖХ (РД - 0033483051) [7].
ВЫВОД
Проведено сравнение физико-химических методов определения сорбиновой кислоты в стандартных растворах и модельных образцах. С помощью спектрофотометрического метода определено содержание данного консерванта в семи винах, произведенных в Украине.
Список литературы
1. Овчарова Т. Г. Применение сорбиновой кислоты в пищевой промышленности / Т. Г. Овчарова, В. А. Засосов, О. Н. Бабичева. - М.: Мир, 1966. - С. 3-5.
2. Поздняковский В. М. Гигиенические основы питания, безопасность и экспертиза продовольственных товаров: учебн., 2 изд. / В. М. Поздняковский. - Новосибирск: Из-во НГУ, 1999. - 448 с.
3. Сборник Международных методов анализа и оценки вин и сусел // [под ред. Н. А. Мехузла] - М.: Пищевая пром., 1993. - 319 с.
4. Сиггиа С. Количественный органический анализ по функциональным группам / С. Сиггиа, Дж. Г. Хана. - М.: Химия, 1983. - С. 312-316.
5. Руководство по методам анализа качества и безопасности пищевых продуктов / [под ред. М. М. Скорухина, М. Тутельян] М.: Медицина, 1998. -330 с.
6. Валуйко Г. Г. Вино и виноделие / Г. Г. Валуйко // Виноградарство и виноделие. - 1990. - №»3. - 27 с.
7. Методические указания: Определение массовой концентрации сорбиновой и бензойной кислот в соках, сусле, виноматериалах, виноградных и плодовых винах, пиве, слабоалкогольных и безалкогольных напитках методом высокоэффективной жидкостной хроматографии. Методика выполнения измерений. РД- 0033483051 - 2007. - Ялта, 2007.
Кацева Г.М., Apicmoea Н.1., Панов Д.О. Методи визначення сорбшовоЧ кислоти у виноробствi
// Вчеш записки Тавршського национального ушверситету iм. В.1. Вернадського. Сeрiя „Бюлопя, хiмiя". - 2009. - Т.22 (61). - № 1. - С. 160-163.
Проведене п^вняння фiзико-хiмiчних методiв визначення сорбiновоï кислоти в стандартних розчинах i модельних зразках. За допомогою спектрофотометричного методу визначений змют даного консерванту в семи винах, вироблених в Украшг
Ключовi слова: сорбшова кислота, визначення, виноробство.
Katceva G N., Aristova. N.I., Panov D.A. The methods of sorbic acid determination in the wine-making // Uchenye zapiski Tavricheskogo Natsionalnogo Universiteta im. V. I. Vernadskogo. Series «Biology, chemistry». - 2009. - V.22 (61). - № 1. - P. 160-163.
Comparison of physical and chemical methods of sorbic acid determination is conducted in standard solutions and models standards. By a spectrophotometry method maintenance of these preservatives is certain in seven wines made in Ukraine.
Keywords: sorbic acid, determination, wine-making.
Поступила в редакцию 15.05.2009 г.
