Аналіз елементів у винах за допомогою мас-спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою

Якісний і кількісний аналіз елементів у винах за допомогою мас-спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою
В.М. ЖИРОВ, канд. техн. наук; О. П. ПРЕСНЯКОВА, канд. техн. наук
Московський державний університет технологій і управління. К. Г. Розумовського
добре. НЕУДАХІНА, канд. техн. наук; М. Б. ДОРОНІН
ВАТ "Вінекспорт"
Ключові слова: мас-спектрометр з індуктивно зв'язаною плазмою, елементи, вина
Ключові слова: мас-спектрометр з індуктивно зв'язаною плазмою, елементи, вина

У спеціальній зарубіжній літературі можна знайти велику кількість статей, де розглядаються хімічні характеристики різних сортів вин, отриманих методом мас-спектрометрії з індуктивно зв’язаною плазмою [1-4].
Ці роботи зазвичай зосереджені на двох аспектах:
забруднення важкими металами винограду, його листя та забруднення продукту важкими металами під час його виробництва.
За останні 150 років викиди токсичних металів зросли в десять разів, що призвело до забруднення важкими металами повітря, води, ґрунту і, як наслідок, продуктів харчування.
Метод TotalComp може слугувати швидким, зручним і цінним інструментом для оцінки рівня забруднення шкідливими металами в навколишньому середовищі та харчових продуктах.

Таблиця 1


Індикатор

Умови аналізу

Тип пристрою

ІСП-МС

РЧ потужність

1300 Вт

Потік аргону через розпилювач

0,86 л/хв

метод

Загальний склад

Тип калібрування

зовнішній

Калібрувальний стандарт

40 мкг/л багатоелементного розчину в 1% розчині HI\IO3

Внутрішній стандарт

Індій

Час вимірювання

2 хвилини на спробу

Унікальні функції програмного забезпечення мас-спектрометра ICP-MS з індуктивно пов’язаною плазмою дозволяють швидко визначати до 75 елементів у зразку з інтерпретацією повного мас-спектру.
Унікальні функції програмного забезпечення мас-спектрометра ICP-MS з індуктивно пов’язаною плазмою дозволяють швидко визначати до 75 елементів у зразку з інтерпретацією повного мас-спектру.
Вимірювання повного діапазону мас займає всього 2 хвилини, але сама спектральна інтерпретація займає кілька секунд (табл. 1).
У подальшому розвитку методу кожен елемент отримує значення інтенсивності, прямо пропорційне концентрації (cps/ppm), яке оновлюється кожного разу після калібрування.
Незважаючи на те, що програмний метод TotalComp вважається ідеальним інструментом для напівкількісних досліджень, з розвитком його можна використовувати для остаточної якісної та кількісної характеристики зразка.
У методі TotalComp спектральна інтерпретація виконується автоматично програмним забезпеченням приладу відповідно до інтенсивності кожного елемента після поправки на інтерференцію окремих ізотопів.
Інтенсивність кожного елемента порівнюється з відповідним табличним коефіцієнтом відгуку цього елемента та розраховується його концентрація.
TotalComp, будучи напівкількісною програмою, надає кількісні дані в районі ±25% від реального значення в простих і складних матрицях.
Після додаткового калібрування TotalComp дає кількісні дані в районі ±5% від реального значення в простих і складних матрицях. Інструментальні умови аналізу див. в табл. 1.
Як зразки використовували вино столове сухе біле та червоне, шампанське екстра брют та десертне вино. Зразки розбавляли в 50 разів, використовуючи індій як внутрішній стандарт, і аналізували на мас-спектрометрі з індуктивно зв'язаною плазмою за допомогою програмного забезпечення TotalComp.
В якості основного розчинника — холостої проби — використовували розчин нітратної кислоти.
Досліджували 4 різних сорти вин, біле та червоне сухе, шампанське екстра брют і десертне вино в розчині азотної кислоти (див. табл. 2 – кількісний склад елементів різних видів вин).
Швидка оцінка мінерального складу вина дає можливість оперативно керувати технологічним процесом і контролювати якість продукції.
Ще одне призначення методу TotalComp – встановлення походження вина та виявлення підробок продукції.
Весь мінеральний склад кожного вина унікальний і може, як і відбиток пальця, служити еталоном для ідентифікації продукту.
Усі сорти вина мають характерні концентрації ізотопів елементів, що містяться у воді та ґрунті різних місць їх походження.

Елемент, мг/дм3

Назва предмета

Десертне вино

шампанське

Сухий білий

Сухий червоний

Елемент, i мг/дм3

Назва предмета

Десертне вино

шампанське

Сухий білий

Сухий червоний

Лі

Літій

0,024

0,126

0,014

0,11

Pd

Паладій

0,00007

0,000025

0

0,00041

бути

берилій

0,00077

0,0017

0,00057

0,0017

Ag

Срібло

0,00051

0,00011

0,000078

0,0013

IN

Бор

12.58

12.29

13.71

10.91

Cd

Кадмій

0,00096

0,00058

0,00078

0,0015

Na

натрію

39.29

30

15.7

64,28

сн

олово

0,011

0,00089

0,0049

0,018

Mg

магній

192,34

235

234

277

Sb

Сурма

0,014

0,0062

0,0028

0,018

Ал

Алюміній

1.84

3,96

1,056

3.8

я

Йод

0,073

0,045

0,054

0,045

Si

Кремній

238.5

244

178

256

Cs

Цезій

0,0042

0,00015

0,0034

0,0024

Р

Фосфор

450

623

1237

722

Ба

Барій

0,124

0,076

0,042

0,31

ДО

Калій

588.2

317.6

298.3

747

La

лантан

0,00022

0,00008

0,0002

0,0019

прибл

Кальцій

149

164

169

219

Ce

церій

0,00045

0,00019

0,0004

0,0047

наук

скандій

0,087

0,074

0,061

0,082

Пр

Празеодим

0,000065

0,000026

0,000041

0,00061

Ti

Титан

0,68

0,83

1.55

1.1

Nd

Неодимовий

0,00018

0,000094

0,0023

0,0023

В

Ванадій

0

0,015

0,0068

0,017

см

Самарій

0,000023

0

0,00039

0,00071

кр

Хром

5.08

5.72

4.04

5.03

ЄС

європій

0,00003

0,000025

0,000006

0,00014

Мн

Марганець

2

0,99

1.08

9,67

Б-г

Гадоліній

0,00003

0,000021

0,000028

0,00048

Fe

Залізо

7.81

8.31

3.44

16.53

Tb

Тербій

0,000038

0

0,000004

0,000074

Co

Кобальт

0,011

0,0038

0,0031

0,016

Dy

Диспрозій

0,000034

0,000069

0,000049

0,00056

Ni

Нікель

0,16

0,041

0,034

0,12

Хо

Гольмій

0,000023

0,000022

0,000017

0,00014

Cu

Мідь

1.74

0,052

0,62

0,76

Ер

Ербій

0,000043

0,000049

0,000026

0,00035

Zn

Цинк

1.15

0,272

0,58

1.11

Tm

Тулій

0,000011

0,000008

0

0,000066

Ga

Галій

0,0023

0,0018

0,0025

0,0024

Yb

Ітербій

0,000092

0,000082

0,000035

0,00051

Ge

Германій

0,00014

0

0

0

Лу

Лютецій

0,000011

0,000018

0,000005

0,000098

як

Миш'як

0,0097

0,0583

0,066

0,021

Hf

Гафній

0,00014

0,000012

0,00003

0,00052

Se

Селен

0,0097

0,1

0,111

0,096

Та

тантал

0

0

0

0,000011

бр

Бром

0

0,266

0,406

0

В

Вольфрам

0,0026

0,00061

0,00045

0,00093

руб

Рубідій

1.28

0,408

0,67

1.04

Re

Реній

0

0,000018

0

0,000014

ст

Стронцій

0,84

1.3

0,39

2.14

Au

золото

0

0

0

0,000015

Ю

Ітрій

0,00089

0,0007

0,0005

0,0043

Hg

Меркурій

0

0

0,0004

0

Zr

Цирконій

0,0077

0,0052

0,0035

0,02

Т.І.

Талій

0,0011

0,00045

0,0023

0,0016

Nb

Ніобій

0,00009

0,00018

0,000098

0,00019

Pb

Свинець

0,164

0,018

0,042

0,125

пн

Молібден

0,0084

0,0029

0,0024

0,0048

Бі

Вісмут

0,0001

0,000053

0,00011

0,00027

Ru

Рутеній

0

0,000015

0

0

чт

Торій

0,0001

0

0,000024

0,00034

Rh

Родій

0,00011

0,00009

0,00004

0,00009

U

Уран

0,0009

0,00012

0,0002

0,0022

Склад вин, особливо за кількістю фосфору, натрію, свинцю, селену, заліза, стронцію, барію, олова і цирконію, як і багато інших, також різний.
Метод ICP-MS з програмним забезпеченням TotalComp є дуже корисним інструментом для швидкої напівкількісно-кількісної та якісної оцінки елементного складу зразка.
Алгоритм роботи приладу забезпечує візуальну інтерпретацію кінцевого мас-спектру з кількісними даними для кожного елемента.
Аналіз проходить дуже швидко після калібрування.
TotalComp є незамінним інструментом для первинного виявлення невідомого зразка з подальшим остаточним визначенням його складу та вмісту елементів.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

  • Marisa, C. ICP-MS багатоелементний аналіз зразків вина - порівняльне дослідження методологій, що використовуються у двох лабораторіях/C. Маріса, Р. Алмейда, М. Тереза, С. Д. Васконселос, Мірей Барбаст, Бернар Медіна // Anal Bioanal Chern. 2002. 374: 314-322.
  • МУК 4.1.1483-03. Методичні вказівки з визначення хімічних елементів у біологічних середовищах і препаратах методом мас-спектрометрії з індуктивно зв'язаною плазмою. - М., 2003. Держ. Сан.-епід. нормальна ВЧ. МОЗ Російської Федерації. 56 стор.
  • Хуа Чжоу. Одночасне визначення 15 токсичних елементів у харчових продуктах методом ICP-MS/Zhou H., j Liu//J. Атомна спектроскопія. том. 18 (4). 1997 рік.
  • Стафілов Т. Етас визначення деяких мікроелементів у вині/Т. Стафілов, Я. Цветкович, С. Арпаджан, І. Караджова //BAU Fen Bil. Enst. Дергісі. 2002. 4.2.
  • Ще почитати:

    Міжнародні відносини о найменуванні шампанського та хереса

    В чому різниця між шампанським, просеко та ігристим вином?

    Отримання червоних ігристих вин пляшковим способом з винограду перспективних сортів

    Ігристі вина

    Токайські вина

    У нашому блозі «Приватна Марка» багато цікавого контенту: новинки ринку виноробства, крафтові рецепти наших технологів, влоги на різні теми. Дистиляція, крафтові винокурні, виробництво крафтового сидру, крафтовий квас, рецептура сидру, виробництво крафтових напоїв за нашими рецептами, виробництво спирту в промислових масштабах. Це та багато іншого цікавого у блозі «Приватна Марка Україна» та мережі магазинів «Винороб».

    Наприклад, ви вирішили відкрити сироварню, ковбасний цех або почати пекти крафтовий хліб — welcome! Ми завжди допоможемо: надамо рецептуру, забезпечимо всі витратні матеріали, відправимо нашого технолога, складемо технологічну карту, встановимо все обладнання, сертифікуємо виробництво, відкриємо для вас завод з нуля, виноробні, цехи, виноградники, налагодимо готовий продукт із виходом на ринок. Ми — компанія повного циклу: маємо багато представництв по всьому світу. Потрібна склотара, склобанки, медичний посуд, лабораторний посуд чи лабораторне обладнання — звертайтеся! У наших складах понад 900 тис. найменувань товарів та обладнання. Звертайтеся, не вагайтеся! Не важливо, де ви знаходитесь — у СНД, Європі, Америці чи Азії: ми маємо великий досвід. Privatna Marka йде в ногу з технологіями та інноваціями. Ми 20 років на ринку та відправили понад 1 млн посилок своїм клієнтам. Втілили багато креативних проєктів. Відкрили низку підприємств харчової промисловості, а також у непродовольчій та продовольчій групах технічних виробів. Втілили 147 комерційних проєктів у країнах СНД. Виробляємо 70 видів продукції власного виробництва в Україні, Німеччині та Китаї. У блозі ще більше цікавого та корисного.

    Консультації за тел. +380 (67) 440-70-90
    https://privatnamarka.com/
    https://www.instagram.com/privatnamarka?igsh=MWt0NzNxbHJrbXh4ZQ==\
    https://www.facebook.com/Privatnamarka
    https://youtube.com/@privatnamarkacom?si=P5RH_spetEP3x_RQ\