Поповаx

УДК 543.545.2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОНСЕРВАНТОВ В ВИНАХ МЕТОДОМ
КАПИЛЛЯРНОГО ЭЛЕКТРОФОРЕЗА
Попова А.А.
научный руководитель д-р хим. наук Бурмакина Г.В.,
научный руководитель канд. хим. наук Сурсякова В.В.
Сибирский федеральный университет
Вино имеет исключительно сложный химический состав, насчитывающий более
600 органических и неорганических соединений природного происхождения. Иногда в
вина добавляют консерванты. В качестве химических консервантов используют
малотоксичные вещества, введение которых
в строго регламентированных
количествах не оказывает на организм человека вредного влияния. Одним из таких
консервантов является, сорбиновая кислота. От ее содержания зависит характер
брожения и формирование качества вина, а также его гармоничность и развитие букета.
Избыточное количество консервантов может привести к токсичности, аллергическим
реакциям, а также к дисбалансу активных химических веществ в организме. Введение
избытка консервантов ухудшает качество продуктов вследствие изменения рН,
консистенции, вкуса, запаха, цвета и других показателей; отрицательно влияет и на
организм человека, поражает почки, легкие, печень, а также нервную систему.
Недостаточные концентрации консервантов не обеспечивают сохранения высокого
качества сырья и продукции. В связи с вышесказанным необходимо анализировать
вина на содержание консервантов. В СанПине 2.3.2.1293-03 регламентируется
количество сорбиновой кислоты и сорбатов (Е-200, Е-201,Е-202, Е-203) в винах,
которое не должны превышать 300 мг/кг [1].
Для определения консервантов в винах применяют метод капиллярного
электрофореза (КЭ) [2]. КЭ на сегодняшний день является одним из наиболее
перспективных и высокоэффективных методов разделения и анализа сложных смесей
и характеризуется простотой аппаратуры, техники измерений, высокой
чувствительностью и экспрессностью. Метод основан на разделении компонентов
сложной смеси в кварцевом капилляре под действием электрического поля.
Качественной характеристикой вещества является параметр удержания (время
миграции), количественной характеристикой - высота или площадь пика,
пропорциональная концентрации вещества.
Существует ГОСТ Р 53193-2008, который устанавливает метод капиллярного
электрофореза в варианте мицеллярной электрокинетической хроматографии для
определения массовой концентрации интересующих нас консервантов (сорбиновой
кислоты и ее соли) в слабоалкогольных и безалкогольных напитках, винах и
виноматериалах, соках и сокосодержащих напитках [3]. Методика с использованием
метода КЭ в варианте капиллярного зонного электрофореза (КЗЭ) отсутствует.
Целью работы является изучение возможности определения консервантов в
винах методом капиллярного электрофореза в варианте КЗЭ на примере образца вина
столового полусладкого белого «Мускат бархатный».
Измерения проводили на приборе КРЦКП СО РАН - системе капиллярного
электрофореза с диодноматричным детектором Agilent 3DCE G1600A (Agilent
Technologies, USA). Использовали немодифицированный кварцевый капилляр с
внутренним диаметром 50 мкм общей длиной 47,7 см (эффективной длиной 39,2 см).
Капилляр термостатировали при температуре 25 С. Детектирование проводили в УФобласти при 280 нм с опорной длиной волны 450 нм. Сигнал детектора обрабатывали
при помощи встроенного программного обеспечения HP ChemStation Rev.A.10.02. Ввод
пробы – гидродинамический при давлении 50 мБар в течение 3 с.
Использовали реактивы не ниже ч.д.а. Все растворы готовили с применением
деионизованной воды, полученной при помощи системы очистки воды Direct-Q3
(Millipore, France) с электропроводностью менее 0,1·10-6 Ом-1см-1.
Перед работой капилляр последовательно промывали 0,1 М раствором NaOH в
течение 5 мин, затем дважды по 5 мин деионизованной водой, 12 мин – раствором
фонового электролита, между анализами - раствором фонового электролита в течение 5
мин.
В качестве фонового электролита использовали хроматный буферный
электролит: 4.7мM K2CrO4, 0.3мM K2Cr2O7, pH 7.1. Электрофоретическая подвижность
ионов рассматриваемых кислот меньше подвижности электроосмотического потока для
данного фонового электролита [4-5], поэтому использовали положительную
полярность + 15 кВ и гидродинамическое давление +50 мбар. В этом случае
направление электрофоретического движения анионов рассматриваемых кислот
противоположно направлению движения ЭОП и потока, создаваемого приложением
гидродинамического давления, и направлено от детектора. За счет того, что скорость
потока в абсолютном значении больше скорости электрофоретического движения,
анионы движутся к детектору.
Зарегистрированы
электрофореграммы
образца
сорбиновой
кислоты.
Полученная электрофореграмма сорбиновой кислоты с концентрациями равными 100
мг/дм3 представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Электрофореграмма стандартного образца сорбиновой кислоты: 1маркер электроосмотического потока; 2 – сорбиновая кислота
Исследован образец вина столового полусладкого белого «Мускат бархатный»,
который, как указано на упаковке, содержит сорбиновую кислоту. Электрофореграмма
образца вина , разбавленного деионизованной водой в 2 раза, и электрофореграмма
образца вина, разбавленного деионизованной водой в 2 раза, с добавкой 100 мг/л
сорбиновой кислоты приведены на рисунках 2 и 3. Определена концентрация
сорбиновой кислоты в этом образце: 365±36 мг/дм3. Полученное значение превышает
максимальный уровень содержания сорбиновой кислоты в винах, установленный
СанПиН 2.3.2.1293-03 .
Рисунок 2 - Электрофореграмма образца вина столового полусладкого белого
«Мускат бархатный» разбавленного деионизованной водой в 2 раза: 1- сорбиновая
кислота
Рисунок 3 - Электрофореграмма образца вина столового полусладкого белого
«Мускат бархатный» разбавленного деионизованной водой в 2 раза, с добавкой 100
мг/л сорбиновой кислоты: 1- сорбиновая кислота
Таким образом, на основании полученных результатов показано, что метод КЭ в
варианте КЗЭ может быть использован для определения консервантов в винах.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Каменцев Я.С. Основы метода капиллярного электрофореза. Аппаратурное
оформление в области применения / Я. С. Каменцев, Н. В. Комарова // Журн.
«Аналитика и контроль». – 2002. Т.6. – №1. – С. 13-18.
2.
СанПиН 2.3.3.1293-03 Гигиенические требования по применению пищевых
добавок. - 2003. – 230 с.
3.
ГОСТ Р 53193-2008. Напитки алкогольные и безалкогольные. Определение
кофеина, аскорбиновой кислоты и ее солей, консервантов и подсластителей методом
капиллярного электрофореза. – М.: Стандартинформ, 2010. – 11 с.
4.
Калякин С.Н., Сурсякова В.В., Бурмакина Г.В., Рубайло А.И.
Гидродинамическое подавление электроосмотического потока в капиллярном
электрофорезе с косвенным спектрофотометрическим детектированием // Журн.
аналит. химии. 2009. Т. 64. № 4. С. 415-420.
5.
Сурсякова В.В., Калякин С.Н., Бурмакина Г.В., Рубайло А.И. Системные пики и
оптимизация условий разделения анионов методом капиллярного электрофореза с
необращенным электроосмотическим потоком // Журн. аналит. химии. 2012. Т. 67. № 9.
С. 871-877.