Klasifikácia odrodových slivovíc podľa pôvodu fluorescenčnou spektrometriou v spojení s chemometriou

08. dec. 2018

Klasifikácia odrodových slivovíc podľa pôvodu fluorescenčnou spektrometriou v spojení s chemometriou

Slivovica je alkoholický nápoj s dlhoročnou tradíciou, vyrábaná predovšetkým v strednej a východnej Európe (Česká Republika, Poľsko, Rumunsko, Maďarsko a Slovensko). Na výrobu tohto alkoholu sa najčastejšie používa druh slivky Prunus Domestica, ktorý poskytuje širokú škálu rôznych odrôd s odlišnými organoleptickými vlastnosťami. Slivovica sa vyznačuje intenzívnou ovocnou arómou a atypickou lahodnou chuťou, ktoré sú výrazne ovplyvnené štyrmi výrobnými krokmi: výberom suroviny (druh a odroda slivky, kvalita ovocia), fermentáciou, typom destilácie a skladovaním.

Tvrdia to Kinga Dobóová, Michaela Jakubíková, Jana Sádecká z Ústavu analytickej chémie, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie, Slovenská technická univerzita v Bratislave vo svojej práci Klasifikácia odrodových slivovíc podľa pôvodu fluorescenčnou spektrometriou v spojení s chemometriou.

Pokračujú, že na analýzu ovocných destilátov sa najčastejšie využívajú separačné metódy. „Pre spoľahlivú klasifikáciu je však možné využiť aj spektrometrické metódy, ktoré sú lacnejšie, časovo menej náročné, nedeštruktívne a nevyžadujú špeciálnu úpravu vzorky pred analýzou. Synchrónna fluorescenčná spektrometria v kombinácii s chemometriou umožňuje rýchle a jednoduché získavanie fluorescenčných spektier, a zároveň poskytuje vysokú selektivitu a citlivosť.“ Cieľom tejto práce bola klasifikácia/charakterizácia odrodových slivovíc na základe pôvodu a zároveň poukázať na dôležitosť využitia spektrometrických techník, ako je synchrónna fluorescencia.

V experimentálnej časti autorky uvádzajú, že synchrónne fluorescenčné spektrá (SFS) odrodových slivovíc sa zaznamenali luminiscenčným spektrometrom Perkin-Elmer LS 50 s Xe lampou. „Počas analýzy sa použila kremenná kyveta (1 × 1 × 4,5 cm). Šírka štrbiny excitačného/emisného monochromátora bola 5,0/5,0 nm a rýchlosť snímania 200 nm/min. SFS sa získali z oblastí vlnových dĺžok od λ= 200 – 500 nm s krokom 0,5 nm. Rozdiel ∆λ sa nastavoval v intervale 10 – 100 nm s krokom 10 nm a získalo sa 10 spektier. Na zber dát a spracovanie SFS sa využil FL Data Manager Software Perkin-Elmer. Na štatistické spracovanie zaznamenaných spektier sa použila klastrová analýza (HCA) a metóda hlavných komponentov (PCA).“

Po zaznamenaní SFS vzoriek slivovíc realizátorky projektu zostrojili trojrozmerné synchrónne fluorescenčné mapy. Pre všetky vzorky slivovíc pozorovali fluorescenciu v oblasti excitačných vlnových dĺžok λex= 200 – 400 nm (Δλ= 10 − 100 nm). V rámci uvedeného intervalu pozorovali dve alebo tri hlavné fluorescenčné maximá líšiace sa polohou a intenzitou. „Uvedené rozdiely mohli byť spôsobené prítomnosťou rôznych flourofórov. Predpokladá sa, že slivovice vyrobené zo skorších odrôd sliviek (júl až august) majú iné chemické zloženie a pôvod fluorescencie ako slivovice vyrobené zo sliviek dozrievajúcich neskôr (september až október).“ 

Obr. 1: Dendrogram HCA pre SFS zaznamenaný pri ∆λ = 80 nm Na Obr. 1 je znázornený dendrogram pri danej ∆λ, kde je možné si všimnúť, že saObr. 2: Analýza hlavných komponentov pre SFS pri ∆λ = 80 nm vytvorili dva hlavné klastre (1A a 1B). Vizuálna kontrola preukázala, že vzorky slivovíc sa klasifikovali podľa pôvodu ovocia na skoré (klaster 1A) a neskoré (klaster 1B) odrody, medzi nimi bola 65 % podobnosť. V ďalšom kroku sa použila metóda PCA na potvrdenie klasifikácie pre SFS pri ∆λ = 80 nm. Výsledkom PCA sú hodnoty hlavných komponentov (PC) s vysvetleným rozptylom a charakteristické spektrálne profily, ktoré sú zodpovedné za najlepšiu diskrimináciu vzoriek. Najlepšia klasifikácia vzoriek slivovíc podľa doby zberu sa dosiahla, keď polohu vzoriek v priestore opisovali hodnoty skóre PC1 a PC3 (Obr. 2), uvádzajú autorky. 

„Na základe zistených poznatkov môžeme skonštatovať, že fluorescenčná spektrometria v kombinácii s vhodne zvolenými štatistickými metódami umožňuje získať užitočné informácie na klasifikáciu/charakterizáciu alkoholických nápojov podľa pôvodu,“ uzavreli autorky práce Klasifikácia odrodových slivovíc podľa pôvodu fluorescenčnou spektrometriou v spojení s chemometriou.

Príspevok vyšiel v zborníku celoslovenskej Študentskej vedeckej konferencie s medzinárodnou účasťou s názvom Chémia a technológie pre život (19. ročník).

Takéto podujatie je organizované aj tento rok (7. 11. 2018) v priestoroch Fakulty chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave, pričom ide o okrúhly, 20. ročník.

Študentská vedecká konferencia sa koná v odbore chémia a chemická a potravinárska technológia. Je to príležitosť pre študentov 1. stupňa (bakalárskeho) a 2. stupňa (inžinierskeho) vysokoškolského štúdia súťažne prezentovať vedecké a odborné práce. Najlepšie práce v jednotlivých sekciách budú odmenené. Na študentskej vedeckej konferencii prebehne v jednotlivých sekciách aj nesúťažná prehliadka prác študentov 3. stupňa (doktorandského) vysokoškolského štúdia.

 

Spracovala: Slávka Cigáňová (Habrmanová), NCP VaT pri CVTI SR

Zdroj informácií: https://www.uiam.sk/svk/

Ilustračné foto: Pixabay.com /Daria-Yakovleva/

Uverejnila: VČ

Súvisiace:

Články
Hore
Prechod VK na VND - jeseň
fotografická súťaž TVT 2019
kúpa časopisov jún 2016
Noc výskumníkov 2019
Bratislavská vedecká cukráreň
Atmosféra počas TVT 2018
QUARK
TVT 2019
Publikácie Veda v CENTRE
výtvarná súťaž TVT 2019
Aurelium - centrum vedy
Vedec roka 2018
Veda v Centre
TVT 2018 články
TAG Mládež
TAG QUARK
TAG Ženy vo vede
TAG Slovenská veda
TAG História
TAG Spektrum vedy
TAG Rozhovor
TAG Publikácia
TAG Zaujímavosti vo vede
TAG Centrum vedy
banner záhrady
Zaujímavosti vo vede
Pohlavné chromozómy hrajú úlohu pri genetickom určovaní pohlavia dieťaťa.
Zistite viac