Χρήση της μεθόδου HPLC-DAD για την μέτρηση των οργανικών οξέων σε οίνους
Use of the HPLC-DAD for the measurements of organic acids in wines
Πτυχιακή εργασία
Συγγραφέας
Φίλιππα, Αντιγόνη - Σοφία
Ημερομηνία
2024-03-27Επιβλέπων
Arapitsas, PanagiotisΛέξεις-κλειδιά
HPLC-DAD ; Οργανικά οξέα ; Φουμαρικό οξύ ; Ελληνικές ποικιλίες ; ΟίνοςΠερίληψη
Ο οίνος αποτελείται από πολλά και διαφορετικής φύσης συστατικά. Η ανάγκη της χημικής του
ανάλυσης είχε ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη των ενόργανων τεχνικών αναλύσεων, για τον
προσδιορισμό των συστατικών του. Στην ενόργανη χημική ανάλυση η HPLC (Υγρή Χρωματογραφία
Υψηλής Απόδοσης) είναι ένα από τα πιο διαδεδομένα αναλυτικά όργανα, που χρησιμοποιούνται για
τον διαχωρισμό των συστατικών του υπό ανάλυση δείγματος.
Η παρούσα πτυχιακή εργασία μελέτησε την ανάλυση των οργανικών οξέων στους οίνους από
διαφορετικές ποικιλίες (Αγιωργίτικο, Μοσχοφίλερο και Σαββατιανό), χρησιμοποιώντας μια μέθοδο
HPLC - DAD. Τα οργανικά οξέα παίζουν καθοριστικό ρόλο στην ποιότητα του οίνου, συμβάλλοντας
στα οργανοληπτικά χαρακτηριστικά και στην σταθεροποίηση του χρώματος του. Το τρυγικό οξύ, το
μηλικό οξύ και το κιτρικό οξύ, είναι οργανικά οξέα που προέρχονται από την σταφυλή, ενώ το
ηλεκτρικό οξύ και το οξικό οξύ είναι προερχόμενα οργανικά οξέα της αλκοολικής ζύμωσης και το
γαλακτικό οξύ προϊόν μεταβολισμού των γαλακτικών βακτηρίων και των ζυμών. Η τεχνική μέθοδος
ανάλυσης HPLC είναι ευρέως γνωστή για την ευαισθησία της στον διαχωρισμό των συστατικών σε
μικρό χρονικό διάστημα. Στόχος της εργασίας ήταν η μέτρηση των οργανικών οξέων σε οίνους που
είχαν προστεθεί διαφορετικές ποσότητες φουμαρικού οξέος (300 και 600 mg/L), διαφορετικές
ποσότητες μηλικού οξέος (1 και 3 gr/L) και γαλακτικά βακτήρια (Oennococcus oeni , Lactobacillus
plantarum). Σύμφωνα με τον OIV, επιτρέπεται η προσθήκη φουμαρικού οξέος στον οίνο (από 300 έως
600 mg/L), για την αναστολή της ανάπτυξης των γαλακτικών βακτηρίων, εμποδίζοντας την
πραγματοποίηση της μηλογαλακτικής ζύμωσης.
Για την ποσοτικοποίηση των οργανικών οξέων έγιναν καμπύλες αναφοράς χρησιμοποιώντας πρότυπα
διαλύματα των οργανικών οξέων (τρυγικό οξύ, μηλικό οξύ, κιτρικό οξύ, φουμαρικό οξύ, γαλακτικό
οξύ, ηλεκτρικό οξύ και οξικό οξύ ). Η μέθοδος έκλουσης που χρησιμοποιήθηκε ήταν ισοκρατική, με
κινητή φάση θειικό οξύ H2SO4 0,05M και ταχύτητα ροής 0,4 mL/min. Για την διαδικασία ανίχνευσης
επιλέχθηκε ο ανιχνευτής συστοιχίας διόδων (DAD) και οι μετρήσεις έγιναν στο μήκος κύματος 210
nm.
Η μέθοδος HPLC που χρησιμοποιήθηκε έδωσε ικανοποιητικά αποτελέσματα στον ποιοτικό έλεγχο
όλων των οξέων, και αποδείχθηκε ικανή στην ποσοτικοποίηση του φουμαρικού και του μηλικού οξέος.
Επίσης παρατηρήθηκε πως η προσθήκη του φουμαρικού οξέος μπορεί να σταματήσει τον μεταβολισμό
των γαλακτικών βακτηρίων, με αποτέλεσμα να σταθεροποιηθεί η συγκέντρωση του μηλικού οξέος στα
δείγματα.
Περίληψη
Wine is a complex mixture of various components, necessitating thorough chemical analysis for its
characterization. In response, instrumental analysis techniques have been developed to determine its
constituents. High Performance Liquid Chromatography (HPLC) stands out as a widely utilized
analytical instrument for the separation of wine components. This thesis focuses on the analysis of
organic acids in wines from different grape varieties (Agiorgitiko, Moschofilero, and Savatiano)
employing an HPLC-DAD method.
Organic acids are pivotal in defining wine quality, influencing its sensory attributes and color stability.
Tartaric, malic, and citric acids originate from grapes, while succinic and acetic acids arise from
alcoholic fermentation, and lactic acid from microbial metabolism. HPLC, renowned for its sensitivity
and rapid analysis capabilities, serves as a powerful tool for separating these components.
The study aimed to quantify organic acids in wines supplemented with varying concentrations of
fumaric acid (300 and 600 mg/L), malic acid (1 and 3 g/L), and lactic bacteria (Oenococcus oeni,
Lactobacillus plantarum). Fumaric acid, within OIV guidelines, can be added to wine (300-600 mg/L)
to hinder lactic bacteria growth and thus prevent malolactic fermentation.
For quantification, calibration curves were constructed using standard solutions of organic acids.
Isocratic elution with 0.05M sulfuric acid (H2SO4) served as the mobile phase at a flow rate of 0.4
mL/min. Detection was performed using a diode array detector (DAD) at 210 nm.
The HPLC method effectively quantified fumaric acid at 300 and 600 mg/L, as well as malic and lactic
acids. Additionally, it was observed that fumaric acid supplementation halted lactic bacteria
metabolism, stabilizing malic acid concentrations in the samples. This research underscores the utility
of HPLC in elucidating the intricate chemistry of wine and its implications for quality control and
enhancement.