UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ · PDF fileANALIZA COMPUŞILOR FENOLICI DIN...

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ VETERINARĂ CLUJ-NAPOCA

ŞCOALA DOCTORALĂ FACULTATEA DE ZOOTEHNIE ŞI

BIOTEHNOLOGII

Ing. TEODORA EMILIA RUSU (COLDEA)

TEZĂ DE DOCTORAT

STUDIUL COMPARATIV AL BIOMARKERILOR DE CALITATE, SIGURANŢĂ ŞI AUTENTICITATE

PENTRU BĂUTURI DISTILATE TRADIŢIONALE ROMÂNEŞTI

REZUMATUL TEZEI DE DOCTORAT

CONDUCĂTOR ŞTIINŢIFIC

Prof. univ. dr. CARMEN SOCACIU

CLUJ-NAPOCA 2011

II

CUPRINS CUPRINS .................................................................................................................................... II

INTRODUCERE: SCOP ŞI OBIECTIVE ................................................................................ IV

CERCETĂRI PROPRII ........................................................................................................... VII

I. METODE DE OBŢINERE ŞI DETERMINARE A PARAMETRILOR DE CALITATE LA TREI SORTIMENTE DE BĂUTURI DISTILATE TRADIŢIONALE ................................ VIII

I.1. Colectarea şi selecţia probelor pe sortimente, date privind modul de obţinere ........... VIII

I.2. Determinarea parametrilor de calitate ........................................................................... IX

II. DETERMINAREA PARAMETRILOR CE CARACTERIZEAZĂ SIGURANŢA A TREI SORTIMENTE DE BĂUTURI DISTILATE TRADIŢIONALE .......................................... XIII

II.1. Materiale şi metode utilizate ........................................................................................ XIII

II.2. Rezultate şi discuţii ...................................................................................................... XIV

II.3. Concluzii ..................................................................................................................... XVII

III. COMPUŞI FENOLICI CA BIOMARKERI DE AUTENTICITATE AI DISTILATELOR DIN FRUCTE: AMPRENTA SPECTROMETRICĂ UV-VIS ........................................... XVIII

III.1. Materiale şi metode ................................................................................................. XVIII

III.2. Rezultate şi discuţii ................................................................................................. XVIII

III.3. Concluzii ..................................................................................................................... XX

IV. ANALIZA COMPUŞILOR FENOLICI DIN BĂUTURI DISTILATE PRIN CROMATOGRAFIE LICHIDĂ DE ÎNALTĂ PERFORMANŢĂ (HPLC) .......................... XXI

IV.1. Materiale şi metode .................................................................................................... XXI

IV.2. Rezultate şi discuţii .................................................................................................... XXI

IV.3. Concluzii ................................................................................................................. XXIII

V. COMPUŞII VOLATILI MINORI DIN DISTILATELE DE FRUCTE DETERMINAŢI PRIN ANALIZA GAZ-CROMATOGRAFICĂ CUPLATĂ CU SPECTROMETRIE DE MASĂ (GC-MS) .................................................................................................................. XXIV

V.1. Materiale şi metode .................................................................................................. XXIV

V.2. Rezultate şi discuţii .................................................................................................. XXIV

V.3. Concluzii ................................................................................................................... XXX

VI. ANALIZA SPECTROMETRICĂ ÎN INFRAROŞU (FTIR) CA METODĂ DE VERIFICARE A AUTENTICITĂŢII ................................................................................ XXXII

VI.1. Materiale şi metode ................................................................................................ XXXII

III

VI.2. Rezultate şi discuţii ................................................................................................ XXXII

VI.3. Concluzii ...................................................................................................................... XL

CONCLUZII GENERALE .................................................................................................... XLII

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ ........................................................................................... XLIV

IV

INTRODUCERE: SCOP ŞI OBIECTIVE

Cerinţele exigente ale consumatorilor din ultimii ani şi dorinţa producătorilor autohtoni

de a exporta cât mai mult în ţările din Uniunea Europeană, odată cu integrarea României din anul

2007, fac ca probleme legate de calitatea, siguranţa şi autenticitatea băuturilor alcoolice să îi

preocupe tot mai mult pe producătorii români. Noi metode de verificare a produselor se

implementează în fiecare an, autorităţile utilizând aceste metode pentru a identifica eventualii

falsificatori din domeniul producerii băuturilor alcoolice. Analize precum analiza RMN-ul

aplicată în cazul verificării autenticităţii vinurilor, metode gaz-cromatografice de verificare a

calităţii şi siguranţei băuturilor alcoolice, utilizate până acum câţiva ani doar în scopul cercetării,

fără a fi aplicate de către producători sau autorităţi contribuie la verificarea calităţii şi siguranţei

vinurilor şi a băuturilor alcoolice.

Astfel, verificarea calităţii şi siguranţei acestor tipuri de băuturi distilate, cât şi verificarea

autenticităţii lor, prin diferenţierea între sortimente şi depistarea anumitor metode de adulterare

(prin adăugarea de alcool provenit din alte surse decât din distilarea fructelor, adăugarea de

distilat de fructe cu valoare economică mai scăzută, comercializarea unui distilat mai puţin

valoros sub denumirea unuia cu o valoare şi o calitate mai ridicată) reprezintă probleme esenţiale,

de interes actual.

Scopul acestei teze de doctorat a fost evaluarea parametrilor de calitate şi siguranţă

prin aplicarea unor metode uzuale de analiză şi stabilirea unor metode de verificare a

autenticităţii a trei tipuri diferite de distilate din fructe (ţuică, pălincă de mere şi pălincă de

pere).

Principalele obiective au fost:

1. Determinarea parametrilor de calitate a celor trei sortimente de băuturi distilate

tradiţionale din fructe (concentraţie alcoolică, densitate relativă - prin densimetrie

electronică, pH, aciditate totală, extract sec total – prin metode fizico-chimice uzuale).

2. Determinarea parametrilor ce caracterizează siguranţa acestor categorii de băuturi

(utilizarea analizei gaz-cromatografice cuplate cu detector cu captura de electroni pentru

determinarea pesticidelor organoclorurate, aplicarea spectrometriei de absorbţie atomică

pentru determinarea conţinutului în metale grele – cupru şi plumb, şi a gaz-cromatografiei

cuplate cu detector de ionizare în flacară în vederea determinării compuşilor volatili

majori).

V

3. Utilizarea spectrometriei UV-VIS în vederea stabilirii amprentei spectrometrice UV-VIS

a compuşilor fenolici ca markeri de autenticitate ai distilatelor din fructe.

4. Analiza compuşilor fenolici prin cromatografie lichidă de înaltă performanţă (HPLC).

5. Analiza gaz-cromatografică cuplată cu detecţie prin spectrometrie de masă în vederea

determinării compuşilor volatili minori specifici fiecărui sortiment de distilat în parte.

6. Analiza spectrometrică FTIR ca metodă de verificare a autenticităţii distilatelor din

fructe.

7. Analiza chemometrică pentru interpretarea rezultatelor obţinute (Analiza Componentelor

Principale – PCA, Analiza Clusterilor - CA şi Regresia de tip Partial Least Squares -

PLS).

Structura tezei: teza este compusă din două părţi principale, denumite studiu bibliografic şi

cercetări proprii, incluzând materialele şi metodele utilizate, rezultatele obţinute şi discuţiile

aferente fiecărui capitol în parte.

Prima parte include două capitole (1-2):

Capitolul 1 descrie băuturile distilate tradiţionale cu definirea, nomenclaturaă, legislaţia

aplicată în domeniu şi modul lor de obţinere

Capitolul 2 sumarizează metodele de determinare a parametrilor de calitate şi siguranţă

din băuturile distilate tradiţionale

Partea a doua cuprinde şase capitole (3 - 8):

Capitolul 3: Metodele de obţinere a distilatelor de fructe analizate şi determinarea

parametrilor de calitate la trei sortimente de băuturi distilate tradiţionale (ţuică, pălincă

de mere şi pălincă de pere)

Capitolul 4: Determinarea parametrilor ce caracterizează siguranţa a trei sortimente

de băuturi distilate tradiţionale

Capitolul 5: Compuşii fenolici ca markeri de autenticitate ai distilatelor din fructe:

Amprenta spectrometrică UV-VIS

Capitolul 6: Analiza compuşilor fenolici din băuturi distilate prin cromatografie lichidă

de înaltă performanţă (HPLC)

Capitolul 7: Compuşii volatili minori din distilatele de fructe determinaţi prin analiza

gaz-cromatografică cuplată cu spectrometrie de masă (GC-MS)

VI

Capitolul 8: Analiza spectrometrică în infraroşu (FTIR) ca metodă de verificare a

autenticităţii

Originalitatea tezei de doctorat:

1. Optimizarea unei metode de extracţie utilizate în vederea analizei GC-ECD pentru

determinarea pesticidelor organoclorurate din băuturile alcoolice distilate.

2. Determinarea amprentei spectrometrice UV-VIS a compuşilor fenolici ca markeri de

autenticitate ai distilatelor din fructe din zona Transilvaniei.

3. Analiza gaz-cromatografică cuplată cu detecţie prin spectrometrie de masă în vederea

determinării compuşilor volatili minori specifici distilatelor de prune, mere şi pere

provenite din Transilvania.

4. Aplicarea analizei spectrometrice FTIR ca metodă rapidă şi puţin costisitoare de

verificare a autenticităţii distilatelor din fructe, cu posibilităţi de înlocuire a unor

metode gaz-cromatografice.

5. Analiza chemometrică pentru interpretarea rezulatelor obţinute (Analiza

Componentelor Principale - PCA şi Regresia de tip Partial Least Squares - PLS).

VII

CERCETĂRI PROPRII

Ţuica este o băutură alcoolică tradiţională obţinută exclusiv prin fermentarea alcoolică şi

distilarea prunelor. Ţuica are o concentraţie alcoolică cuprinsă între 24 şi 86% vol. alc. putând fi

clasificată astfel: ţuica curentă (produsă dintr-un amestec de marcuri de prune cu o concentraţie

alcoolică minimă de 24% vol. alc.), ţuica cu denumire de origine (ex. ţuică de Piteşti, Horezu,

Văleni) cu o concentraţie alcoolică de minim 28%, ţuica bătrână (maturată în butoaie cel puţin

un an) cu 28-32% vol. alc., ţuica superioară (şliboviţa, ţuică de Turţ, ţuică de Zalău) având 40-

50% vol. alc. (dubla distilare a ţuicii şi învechirea în butoaie timp de câţiva ani.

Pălinca este băutură alcoolică tradiţională românească obţinută exclusiv prin fermentarea

şi distilarea unui fruct sau a unui amestec de fructe, a unui marc de fructe sau a unui suc de

fructe sau amestec de fructe. De regulă aceste fructe sunt: mere, pere, caise, struguri sau resturi

de struguri de la obţinerea mustului. În cazul probelor cercetate, s-au obţinut probe de pălincă de

mere şi pere, distilarea s-a efectuat în rezervoare din cupru cu flacără deschisă sau în instalaţii de

distilare, la o concentraţie alcoolică de maxim 70% vol. alc., distilatul având mirosul şi aroma

fructului utilizat ca materie primă. Concentraţia alcoolică minimă este în medie de 40% vol. alc.

Utilizarea caramelului pentru îmbunătăţirea culorii produsului finit este interzisă, culoarea

galbenă sau galben-aurie putând fi obţinută prin maturarea în butoaie de lemn. Se interzice

adăugarea alcoolului etilic de origine agricolă sau a oricărui alt distilat de origine agricolă.

Depozitarea şi maturarea s-a realizat în recipienţi din lemn, oţel inoxidabil sau sticlă.

VIII

I. METODE DE OBŢINERE ŞI DETERMINARE A PARAMETRILOR DE CALITATE LA TREI SORTIMENTE DE BĂUTURI DISTILATE

TRADIŢIONALE

I.1. Colectarea şi selecţia probelor pe sortimente, date privind modul de obţinere

În perioada octombrie 2008 - septembrie 2010 au fost achiziţionate 26 de probe de

băuturi distilate naturale de fructe (din categoria ţuică, pălincă de pere şi pălincă de mere) din

diferite zone ale Transilvaniei. Probele s-au colectat din judeţele Alba, Cluj, Bistriţa-Năsăud,

Maramureş, Bihor, direct de la producători particulari (cazangii) pentru a avea o cât mai mare

siguranţă cu privire la autenticitatea lor.

Principiul de selectare al probelor a fost următorul: s-au luat câte 6 probe de ţuică din

judeţele Cluj, Bistriţa-Năsăud şi Maramureş, câte 4 probe de pălincă mere din judeţele Alba,

Cluj, Bistriţa-Năsăud, Bihor şi câte 4 probe pălincă de pere din judeţele Cluj, Maramureş,

Bistriţa-Năsăud. Acestea au fost produse în perioada 2006-2010. Tabelul 1 include lista probelor

analizate, codificarea, provenienţa şi anul producţiei distilatelor.

Tabelul 1/Table 1

Lista probelor: codificare, tipul distilatului, localizare, anul producţiei The sample list: codification, type of distillate, location, production year

Codificare/ Codification

Tipul distilatului/

Type of distillate

Provenienţa (Judeţ / Localitate) Provenience(County/ Location)

Anul producţiei/ Production

year

P1

Ţuica

Cluj Tioltiur 2009 P2 Cluj Petreşti 2009 P3 Bistriţa-Năsăud Beclean 2009 P4 Cluj Ciucea 2009 P5 Maramureş Seini 2008 P6 Cluj Morlaca 2009 P7 Maramureş Săliştea de Sus 2009 P8 Maramureş Vişeu de Jos 2009 P9 Maramureş Vişeu de Sus 2009

P10 Maramureş Moisei 2009 P11 Maramureş Leordina 2009 P12 Bistriţa-Năsăud Năsăud 2009 P13 Bistriţa-Năsăud Rebrişoara 2009 P14 Bistriţa-Năsăud Salva 2009 P15 Bistriţa-Năsăud Runc 2009 P16 Bistriţa-Năsăud Feldru 2010

IX


Tipul distilatului/

Type of distillate

Provenienţa (Judeţ / Localitate) Provenience(County/ Location)

Anul producţiei/ Production

year

P17 Cluj Bârlea 2007 P18 Cluj Negreni 2009 M19

Pălincă mere

Bistriţa-Năsăud Coşbuc 2010 M20 Alba Ocoliş 2008 M21 Cluj Câţcău 2009 M22 Bihor Tulca 2008 PE23

Pălincă pere

Cluj Negreni 2009 PE24 Maramureş Şişeşti 2006 PE25 Bistriţa-Năsăud Runc2 2009 PE26 Cluj Aiton 2008

Fermentarea fructelor, măcinate în prealabil în moara cu ciocane cu sau fără eliminarea

sâmburilor, s-a realizat în butoaie de lemn sau plastic pe o perioadă de 2-3 luni, din august până

în octombrie sau chiar până primăvara, în spaţii umbrite ferite de razele directe ale soarelui, la

temperatură ambiantă.

La sfârşitul perioadei de fermentare, distilarea s-a efectuat în cazane din cupru, de obicei

în număr de două, pentru a se optimiza timpii de producţie. Astfel, într-un cazan prevăzut cu

omogenizator cu palete acţionat de un motor electric sau de manivelă, s-a fiert borhotul cu o

anumită cantitate de apă adăugată în funcţie de vâscozitatea borhotului. Distilarea s-a efectuat în

2 etape. Astfel, în prima etapă s-a fiert borhotul. Ceea ce se colectează la începutul primei etape

de distilare se înlătură din proces. Etapa se consideră încheiată atunci când distilatul colectat

ajunge la concentraţie alcoolică redusă, cât mai săracă în alcool etilic (verificată prin arderea

distilatului colectat sau cu termoalcoolmetrul). La sfârşitul acestei etape, borhotul epuizat de

alcool, se înlătură şi el. În etapa a doua, distilatul colectat anterior („vodca”) s-a fiert din nou în

cel de al doilea cazan. Primul litru de distilat rezultat în această etapă s-a eliminat (fracţiunea

frunţi), având gust arzător şi fiind toxic. Concentraţia alcoolică a distilatului s-a ajustat cu apă

dedurizată sau cu apă de izvor. Distilatul produs finit poate fi consumat fie imediat, fie păstrat în

vederea maturării pentru îmbogăţirea calităţilor lui. Depozitarea s-a efectuat pentru învechire în

butoaie din lemn, recipiente din plastic sau damigene din sticlă.

I.2. Determinarea parametrilor de calitate

I.2.1. Materiale şi metode utilizate Pentru determinarea concentraţiei alcoolice s-a utilizat metoda prin densimetrie

electronică (bazată pe oscilaţia frecvenţei rezonante a unei probe într-o celulă de oscilare).

X

Analiza densimetrică s-a făcut cu un densimetru electronic, model DDM 2911, cu afişaj digital,

cu celulă de măsurare conectată la un regulator de temperatură încorporat, fabricaţie Rudolph

Research Analytical, seria: 2045, domeniu de măsură: 0-3 g/cm3. Aciditatea totală a fost

determinată prin titrare cu soluţie de hidroxid de sodiu 0,1n, în prezenţa fenoftaleinei ca

indicator. Pentru măsurarea pH-ului probelor s-a utilizat un pH-metru digital cu afişarea

rezultatului măsurătorii pe ecran, iar extractul sec total a fost determinat prin evaporarea

produsului la temperatura de fierbere a apei.

I.2.2. Rezultate şi discuţii Valorile obţinute pentru concentraţia alcoolică şi densitatea relativă din probele de ţuică,

pălincă de mere şi pălincă de pere sunt prezentate în tabelele 2, 3 şi 4. Pentru aceste tipuri de

băuturi alţi autori au determinat fie valori apropiate (în cazul aplicării procedeului dublei

distilări), fie valori mai scăzute. Astfel că, TEŠEVIĆ et al. (2005) a determinat prin GC-MS

valori cuprinse între 38-45% v/v în distilatul de prune, GARCÍA LLOBODANIN LAURA et al.

(2008) în sortimentul de distilat de pere din varietatea Blanquilla a determinat valori cuprinse

între 26-31% v/v. O altă băutură obţinută prin distilarea fructelor, “Drejna”, originară din

Peninsula Balcanică, a avut concentraţii alcoolice cuprinse între 42-46%vol. (TEŠEVIĆ et al.,

2009). HERNÁNDEZ-GÓMEZ et al. (2005) a obţinut prin GC-MS 58-69% v/v etanol în

distilatul de pepene.

Tabelul 2/Table 2 Valorile obţinute pentru concentraţia alcoolică şi densitatea relativă la

probele de ţuică (P1-P18) The values obtained for alcohol concentration and relative density in

ţuica samples (P1-P18)


Localitate/ Location

Densitate relativă/ Relative density,

g/cm3

Concentraţie alcoolică/ Alcohol concentration,

% vol. P1 Tioltiur 0,93330 48,37 P2 Petreşti 0,92916 50,50 P3 Beclean 0,93342 48,31 P4 Ciucea 0,93395 48,03 P5 Seini 0,92551 52,32 P6 Morlaca 0,93061 49,76 P7 Săliştea de Sus 0,93142 49,34 P8 Vişeu de Jos 0,92406 53,03 P9 Vişeu de Sus 0,93162 49,24

P10 Moisei 0,92089 54,56 P11 Leordina 0,92626 51,95 P12 Năsăud 0,92514 52,50 P13 Rebrişoara 0,91506 57,29

XI




g/cm3


% vol. P14 Salva 0,91902 55,45 P15 Runc 0,93815 45,77 P16 Feldru 0,92160 54,22 P17 Bârlea 0,92859 50,80 P18 Negreni 0,92956 50,29

Valori medii obţinute/Mean values 0,93±0,01 51,21±2,96 Limite admisibile/Admisible limits - min. 24; max. 86

Tabelul 3/Table 3 Valorile obţinute pentru concentraţia alcoolică şi densitatea relativă la

probele de pălincă de mere (M19-M22) The values obtained for alcohol concentration and relative density in

Apple brandy samples (M19-M22)




g/cm3


% vol. M19 Coşbuc 0,92976 50,19 M20 Ocoliş 0,92461 52,76 M21 Câţcău 0,93411 47,94 M22 Tulca 0,93003 50,06


Tabelul 4/Table 4

Valorile obţinute pentru concentraţia alcoolică şi densitatea relativă la probele de pălincă de pere (PE23-PE26)

The values obtained for alcohol concentration and relative density in pear pălinca samples (PE23-PE26)




g/cm3


% vol. PE23 Negreni 0,9337 48,16 PE24 Şişeşti 0,93974 44,89 PE25 Runc2 0,93585 47,02 PE26 Aiton 0,94784 40,12


Aciditatea totală a înregistrat valori cuprinse între 0,04 şi 0,35 g acid acetic/100 ml alc

anh., pH-ul s-a încadrat între valorile 3,7 – 5,4, iar extractul sec total a avut valori situate în jurul

a 0,01 g/100 ml distilat.

XII

I.2.3. Concluzii

1. Valorile medii ale concentraţiilor alcoolice au depăsit 50% vol. alc. în timp ce pălinca de

pere, a avut valoare medie de 45% vol. alc. Toate probele analizate s-au încadrat în

limitele legal admise pentru concentraţia alcoolică. O singură probă, PE26, s-a apropiat

foarte mult de valoarea limitei inferioare a concentraţiei alcoolice.

2. Valorile acidităţii totale exprimate în g acid acetic/100 ml alc anh. au oscilat între 0,14 şi

0,20, mai ridicate pentru pălinca de pere, dar nu semnificativ statistic. La o singură probă

de ţuică s-a determinat valoarea acidităţii totale ca fiind peste limita legal admisă, de 0,25

g acid acetic/100 ml alc. anh. şi anume la proba P15. Unele probe P1, P2, P5, P12, P13,

P15, P17, M20, M21, PE24, PE26 au avut valoarea acidităţii totale peste mediile

determinate pe sortimente.

3. Valorile medii de pH au fost cuprinse între 4,21 şi 4,61, valori mai mari fiind înregistrate

la pălinca de mere. Cea mai scăzută valoare a pH-ului s-a stabilit la probele P15, M20,

PE24.

4. Valorile obţinute pentru extractul sec total au fost asemănătoare, fără a exista diferenţe

semnificative statistic, explicaţia provenind din faptul că distilatele au compuşi majoritari

apa şi etanolul, fiecare cu aport situat în jurul valorii de 50%.

XIII

II. DETERMINAREA PARAMETRILOR CE CARACTERIZEAZĂ SIGURANŢA A TREI SORTIMENTE DE BĂUTURI DISTILATE

TRADIŢIONALE

II.1. Materiale şi metode utilizate Pentru determinarea metalelor grele, cupru şi plumb, s-a utilizat un spectrometru de

absorbţie atomică tip AVANTA ∑, serie A5018, cu autosampler PAL 3000 şi cuptor de grafit.

Pesticidele organoclorurate au fost determinate prin procedura gaz-cromatografică cuplată cu

detector cu captură de electroni (GC-ECD) utilizată în cazul apei potabile. O cantitate de 250 ml

probă (distilat) au fost extrase de două ori cu câte 5 ml de n-hexan. Extractele au fost unificate şi

desicate prin trecere printr-o coloană cu Na2SO4 anhidru. Extractul a fost uscat într-un rotavapor

la 60oC şi redizolvat într-un ml de hexan pentru analiza GC. Aparatul utilizat a fost un gaz-

cromatograf Hewlett Packard GC 4890D echipat cu detector cu captură de electroni (ECD), o

coloană de separare HP-608 de 30 m lungime, cu diametru interior de 0,53 mm. A fost injectat

câte 1 µl din fiecare probă (preparată ca mai sus). Pe baza timpilor de retenţie s-au identificat

pesticidele organoclorurate, iar cu ajutorul amestecului standard de pesticide pure utilizat s-a

determinat analiza lor cantitativă. Temperatura coloanei la 120°C fost menţinută timp de 1 minut,

apoi crescută cu 10°C/minut până la 250°C; această temperatură finală a fost menţinută timp de

20 minute. Temperatura injectorului a fost de 300°C. Temperatura detectorului ECD a fost de

300°C.

La determinarea compuşilor volatili majori s-a utilizat un gaz-cromatograf model

6850A, echipat cu detector FID şi autosampler cu 16 poziţii pentru injectarea automată a

probelor de analizat; separarea compuşilor s-a făcut pe o coloană cromatografică capilară ZB-

WAXplus, cu dimensiunile: 60 m x 0,25 mmID x 0,25 µm film tihckness, fază staţionară:

crosslinked polietilenglicol, domeniu de temperatură: 20 – 260°C. Firma Zebron; Gazul purtător

a fost heliul. Pentru detectorul pentru FID, model FID 1000-220 (fabricaţie PARKER Balston) s-

a utilizat o staţie de generare hidrogen ultra pur şi uscat dintr-o sursă de apă deionizată, utilizând

principiul disocierii electrolitice a apei şi conducţia protonului de hidrogen prin membrană.

Această staţie de gaze încorporează şi un generator de aer sintetic, care purifică aerul furnizat de

o sursă de aer comprimat la o puritate de sub 0.01 ppm hidrocarburi. Programul de temperatură

aplicat în determinarea compuşilor volatili majori este prezentat în tabelul 5. Au fost identificaţi

compuşii volatili majori pe baza timpilor de retenţie şi prin comparare cu standarde pure.

Standardul intern utilizat în toate probele a fost 3-pentanolul.

XIV

Tabelul 5/Table 5

Programul de temperatură aplicat în determinarea compuşilor volatili majori

The temperature program applied in major volatile compounds determination

Rampe/Ramps Rata/Rates, °C/min

Temperatura finală/ Final temperature, °C

Timp final/ Final time, min

1 12 58 4 2 3 85 0 3 30 155 3 4 200 230 5

II.2. Rezultate şi discuţii

Metale grele – cupru şi plumb

Metalele grele au înregistrat valori cuprinse în tabelul 6.

Tabelul 6/Table 6

Valorile obţinute pentru conţinutul în metale grele - cupru şi plumb - în probele de băuturi

distilate (ţuică, pălincă de mere, pălincă de pere) exprimate în mg/l, respectiv µg/l

The values obtained for the amounts of heavy metals – copper and lead – in distilled beverages samples (plum, apple and pear brandy) expressed in mg/l, respectively µg/l

Băutură distilată din fructe Cu, mg/l Pb, µg/l

Ţuică 1,98 – 10,17 29 - 820

Pălincă de mere 1,54 – 6,13 151 – 468

Pălincă de pere 2,15 – 5,87 156 - 314

Pesticide organoclorurate

Conţinutul în pesticidele organoclorurate din probele analizate a fost următorul: 0,025

µg/l dieldrin (proba P2), 0,057 µg/l dieldrin (proba P3), 0,082 µg/l α-HCH, 0,169 µg/l γ-HCH,

0,039 µg/l Endosulfan2, 0,214 µg/l endrin aldehida (proba P5). În figura 1 este reprezentată

cromatograma GC-ECD a probei P5.

XV

Fig. 1. Cromatograma GC-ECD a probei P5 evidenţiind prezenţa pesticidelor organoclorurate: alfa-HCH (TR=19,236 min); gama-HCH (TR=20,964 min); endosulfan 2 (TR=35,890 min);

endrin aldehida (TR=38,909 min).

Fig. 1. The GC- ECD chromatogram of sample P5 showing the presence of organochlorine pesticides: alfa-HCH (TR=19,236 min); gama-HCH (TR=20,964 min); endosulfan 2 (TR=35,890

min); endrin aldehyde (TR=38,909 min). Compuşi volatili majori. Amprenta gaz-cromatografică GC-FID specifică probei M20 este

exemplificată în figura 2.

Fig. 2. Gaz-cromatograma compuşilor volatili majori în proba M20. Identificarea peak-urilor: 1 =

Acetaldehyde; 2 = Ethyl acetate; 3 = Methanol; 4 = 2-Butanol; 5 = 1-Propanol; 6 = Iso-butylic Alcohol; 7 = 3-Pentanol (IS); 8 = 1-Butanol; 9 = Amyl Active Alcohol; 10 = Iso-amylic Alcohol.

Fig. 2. The GC-FID chromatogram of major volatile compounds in sample M20. Peak

identification: 1 = Acetaldehyde; 2 = Ethyl acetate; 3 = Methanol; 4 = 2-Butanol; 5 = 1-Propanol; 6 = Iso-butylic Alcohol; 7 = 3-Pentanol (IS); 8 = 1-Butanol; 9 = Amyl Active

Alcohol; 10 = Iso-amylic Alcohol.

XVI

Rezultatele obţinute pentru mediile compuşilor volatili majori din probele de distillate de

fructe sunt prezentate în tabelul 7.

Tabelul 7/Table 7 Compuşi volatili majori determinaţi în distilatele de fructe prin GC-FID. Prin analiza statistică au

fost determinate diferenţele semnificative dintre valorile medii din ţuica (MVP) din diferite regiuni de origine, pălincă de mere (MVA) şi pălincă de pere (MVPe). SD-Deviaţia standard.

Valorile cu litere ataşate (a, b, c) sunt seminifativ diferite (P<0.05)

Major volatile compounds found in fruit distillates as determined by GC-FID. By statistical analysis, the significance of differences between the mean values for plum brandy between

different regions of origin (MVP), apple brandy (MVA) and pear brandy (MVPe) was determined. SD-standard deviation. The values with different letters superscript (a, b, c) are significantly

different (P<0.05).

Cod

ific

are/

Sa

mpl

e co

de

Compus volatil / Volatile compound (mg/100 ml anh. alc.)

Ace

tald

ehyd

e

Eth

yl A

ceta

te

Met

hano

l

Fur

fura

l

2-B

utan

ol

1-P

ropa

nol

Iso-

buty

lic

Alc

ohol

1-B

utan

ol

Am

yl A

ctiv

e A

lcoh

ol

Iso-

amyl

ic

Alc

ohol

MVP CJ 15,11a 284,17b 1099,61a 2,86b 7,55b 94,87a 76,16a 10,73b 35,31a 144,36a

SD 8,68 210,82 135,54 1,89 6,71 51,76 38,43 6,64 16,87 72,68

MVP BN 13,60b 308,14a 928,77b 3,18a 4,91c 79,30b 41,76c 12,94a 27,11c 90,05c

SDP 5,16 149,90 100,47 2,01 5,89 56,98 15,46 12,23 9,85 32,48

MVP MM 14,74a 263,55b 837,12c 3,25a 12,52a 94,34a 64,58b 9,45c 28,93b 103,75b

SD 6,76 127,87 308,78 3,73 18,87 35,56 38,15 7,75 15,45 50,73

MVP 14,49c 285,29b 955,17b 3,09b 8,33b 89,50b 60,83a 11,04b 30,45b 112,72b

SD 6,62 157,61 221,23 2,52 11.78 46,58 33,90 8,76 13,98 56,42

MVA 14,93b 246,04c 904,70c 3,66a 1,36c 51,09c 46,86c 8,13c 38,61a 146,29a

SD 2,63 169,62 256,62 2,19 2,01 56,75 6,57 4,83 13,10 51,57 MVPe

19,92a 312,62a 990,68a 2,68c 61,09a 116,90a 53,13b 11,95a 27,59c 107,25c SD

8,43 175,63 209,54 1,41 36,93 84,07 12,17 3,88 10,29 31,79

Valorile obţinute pentru compuşii volatili majori au fost în concordanţă cu cele

determinate de alţi autori, excepţie făcând doar acetatul de etil care a înregistrat valori mai mari

(SATORA and TUSZYŃSKI, 2010; VERSINI et al., 2009; WINTEROVÁ et al., 2008;

RUSU(COLDEA) TEODORA EMILIA et al., 2011).

XVII

II.3. Concluzii

S-au identificat, pe baza analizelor principalii parametrii de siguranţă a probelor de băuturi

distilate investigate. Astfel:

1. S-au identificat probe cu valori crescute ale concentraţiilor de cupru (8 probe de ţuică din

18 analizate) şi 2 de pălincă de mere (din 4 analizate). S-au identificat de asemenea 6

probe de ţuică cu valori depăşite pentru plumb (două dintre acestea având şi concentraţii

depăşite de cupru), o probă de pălină de mere şi o probă de pălincă de pere. Unele dintre

probe au avut valori mult peste valorile medii ale sortimentului de care aparţin (de până la

de două ori mai mari în cazul cuprului, respectiv de aproape trei ori mai mari în cazul

plumbului). În general, probele de ţuică sunt mai expuse la contaminare cu metale grele.

2. Prin analiza GC-ECD probele cu conţinut determinat de pesticide organoclorurate sunt

P2, P3 şi P5. Tipurile de pesticide organoclorurate găsite în probele de ţuică sunt:

dieldrin, α-HCH, γ-HCH, endosulfan 2 şi endrin aldehyde. Valorile înregistrate pentru

probele P3 şi P5, au fost mai mari decât limitele maxime admisibile impuse (în cazul apei

potabile, neexistând standarde pentru aceste produse). Din cauza faptului că acest tip de

băuturi nu este consumat în cantităţi atât de ridicate precum apa, acestea nu prezintă un

risc atât de mare pentru sănătatea omului.

3. În ceea ce priveşte analiza GC-FID a compuşilor volatili principali, rezultatele obţinute în

acest studiu au fost în concordanţă cu alte determinări de referinţă, excepţie făcând

acetatul de etil, care a avut valori mai ridicate faţă de datele raportate de alţi autori.

4. Cantitativ, metanolul reprezintă al doilea compus volatil după etanol în distilatele

analizate.

5. Acetaldehida, acetatul de etil, metanolul şi alcoolii superiori totali din pălinca de pere au

înregistrat valori semnificativ mai ridicate faţă de ţuică sau pălinca de mere, doar

furfuralul a avut cea mai scăzută valoare în pălinca de pere, cea de mere fiind cea mai

bogată în furfural.

6. S-au observat diferenţe în funcţie de regiunea de origine (în probele de ţuică). Diferenţele

statistice în cazul MVPe au fost semnificativ mai ridicate decât MVA pentru acetatul de

etil, metanol, 2-butanol, 1-propanol şi 1-butanol, iar pentru furfural, alcool amil activ şi

alcool iso-amilic, valorile MVA au fost semnificativ mai ridicate decât MVPe.

XVIII

III. COMPUŞI FENOLICI CA BIOMARKERI DE AUTENTICITATE AI DISTILATELOR DIN FRUCTE: AMPRENTA SPECTROMETRICĂ UV-

VIS

III.1. Materiale şi metode

S-au înregistrat spectrele UV-VIS pe domeniul 200-500 nm cu ajutorul spectrometrului

JASCO 530. Probele au fost analizate după o diluare prealabilă 1:10 cu apă distilată.

Determinarea compuşilor polifenolici totali s-a făcut prin metoda Folin-Ciocâlteu. S-a utilizat 1

ml de probă, care s-a introdus într-un balon cotat de 100 ml; s-au adăugat 60-70 ml apă distilată

şi 5 ml reactiv Folin-Ciocâlteu, apoi s-au omogenizat. După 1 minut şi înainte de 8 minute s-au

adăugat 15 ml soluţie carbonat de sodiu 7,5 %. S-a notat acest moment ca fiind momentul “0” şi

s-a omogenizat din nou. S-a adus totul la volum de 100 ml cu apă distilată. După 2 ore s-a citit

absorbanţa probelor la λ = 750 nm faţă de martor (blank). Din ecuaţia curbei de calibrare s-a

calculat cantitatea de polifenoli totali (exprimată în mg/ml distilat).

III.2. Rezultate şi discuţii Analiza comparativă a spectrelor UV-VIS

Pe parcursul procesului de maturare se extrag compuşi fenolici (alături de alţi compuşi)

din butoaiele de lemn unde sunt depozitate distilatele. Cantitatea de compuşi fenolici care se

extrage depinde de durata păstrării distilatului în butoi, tipul distilatului şi mărimea butoiului de

depozitare. Datorită interacţiunilor dintre compuşi din timpul procesului de învechire

concentraţia compuşilor fenolici se poate modifica (TEŠEVIĆ et al., 2005).

Comparativ, se constată (Figura 3) deosebiri ale formei spectrelor, dependente de

compoziţie şi de modul de obţinere, chiar şi la acelaşi tip de fruct.

Se constată în general două maxime de absorbţie, unul la 277-280 nm şi un al doilea la

230-250 nm, raportul între aceste două tipuri de semnale de absorbţie fiind diferit. În general

semnalul intens de la 277-280 nm este atribuit acidului galic, iar semnalele intense de la 230-240

nm, acidului protocatecuic şi clorogenic.

XIX

Ţuică (judeţul Cluj): P1 - albastru, P2 - verde, P4 - roşu, P6 - galben, P17 - maro, P18 – roz Ţuică (Cluj County): P1 - blue, P2 - green,

P4 - red, P6 - yellow, P17 - brown, P18 - pink

Ţuică (judeţul Bistriţa-Năsăud): P3 - albastru, P12 - verde, P13 - roşu, P14 - galben, P15 - maro, P16 - roz.

Ţuică (Bistriţa-Năsăud County): P3 - blue, P12 - green, P13 - red, P14 - yellow, P15 - brown, P16 - pink

-0.01

0.8

0.2

0.4

0.6

200 500300 400

Abs

Wavelength [nm]

-0.01

0.8

0.2

0.4

0.6

200 500300 400

Abs

Wavelength [nm]

Ţuică (judeţul Maramureş): P5 - albastru, P7 - verde, P8 - roşu, P9 - galben, P10 - maro, P11 - roz. Ţuică (Maramureş County): P5 - blue, P7 - green, P8 - red, P9 - yellow, P10 - brown, P11 - pink.

-0.01

1.3

0.5

1

200 500300 400

Abs

Wavelength [nm]

Pălincă de mere: M19 - albastru, M20 - verde, M21 - roşu, M22 - galben.

Apple brandy: M19 - blue, M20 - green, M21 - red, M22 - yellow.

Pălincă de pere: PE23 - albastru, PE24 - verde, PE25 - roşu, PE26 – galben

Pear brandy: PE23 - blue, PE24 - green, PE25 - red, PE26 – yellow

-0.01

0.8

0.2

0.4

0.6

200 500300 400

Abs

Wavelength [nm]

-0.01

1

0.5

200 500300 400

Abs

Wavelength [nm]

Fig. 3. Imaginea comparativă a amprentelor spectrale UV-VIS

pe categorii de băuturi distilate investigate.

Fig. 3. Comparative UV-VIS spectral fingerprints

of different categories of distillates.

XX

III.3. Concluzii

1. Analiza spectrometrică UV-VIS a permis determinarea amprentei specifice compuşilor de

tip fenolic, stabilindu-se diferenţe calitative între ţuică, pălincă de mere şi pălincă de pere,

evidenţiate de două tipuri de maxime de absorbţie, unul la 277-280 nm şi un al doilea la

230-250 nm, raportul între aceste două tipuri de semnale de absorbţie fiind diferit în

funcţie de tipul de băutură.

2. Pe baza analizei spectrometrice UV-VIS se constată o variabilitate mare a compoziţiei în

compuşii fenolici care nu depind de regiunea de provenienţă în cazul ţuicii, şi nici de tipul

fructului. Se consideră că diferenţele între raportul acizilor galic, protocatecuic şi

clorogenic depinde de soiul fructului utilizat şi procedura de obţinere.

3. Din punct de vedere cantitativ, valorile absorbţiilor UV-VIS la 277 nm (caracteristice

compusului major acid galic) au permis ierarhizarea compoziţiei astfel: ţuica a avut o

compoziţie maximă de compuşi fenolici, urmată de pălinca de mere şi pălinca de pere.

Ţuica provenită din judeţul Maramureş a avut cea mai mare cantitate de compuşi fenolici.

XXI

IV. ANALIZA COMPUŞILOR FENOLICI DIN BĂUTURI DISTILATE PRIN CROMATOGRAFIE LICHIDĂ DE ÎNALTĂ PERFORMANŢĂ

(HPLC)

IV.1. Materiale şi metode Separarea compuşilor fenolici din probe s-a efectuat într-un sistem HPLC Agilent 1200

(Agilent Technologies) cu detector UV-VIS, utilizând o coloană Supelcosil LC 18 OA 5µm, 4 X

250 mm şi o purificare prealabilă printr-un filtru milipor de dimensiuni 0,45 µm. Probele au fost

injectate direct, după filtrare, utilizând o fază mobilă în gradient, cu debit de 1 ml/min, conform

tabelului 8. Pentru fiecare injectare s-au folosit 20 µl probă. Temperatura de lucru: 25°C.

Cromatogramele au fost înregistrate la lungimea de undă 280 nm.

Tabelul 8/Table 8 Programul de gradient al solvenţilor, aplicat în separarea compuşilor fenolici

prin metoda HPLC. Solvents gradient program, applied in fenolic compounds separation by HPLC.

Solventul/

Solvent (%) Timp /Time (min)

0 10 30 45 55 Solvent A % 100 85 50 15 100 Solvent B % 0 15 50 85 0

Solventul A: metanol/acid acetic glacial/apă în proporţie de 10/2/88 (V/V)

Solventul B: metanol/acid acetic glacial/apă în proporţie de 90/3/7 (V/V)

Compuşii fenolici standard de puritate 95-99 % s-au dizolvat în metanol de puritate

HPLC pentru o concentraţie de 0,1 mg/ml. Soluţiile obţinute au fost injectate în sistemul HPLC

Agilent 1200 în aceleaşi condiţii ca şi probele. Identificarea compuşilor fenolici s-a făcut prin

compararea timpilor de retenţie ai standardelor cu timpii de retenţie ai probelor. Identificarea s-a

făcut pe baza unei separări de standarde a 11 compuşi fenolici puri utilizând condiţiile de

separare menţionate mai sus. Pe baza timpilor de retenţie s-au identificat în probe tipurile de

compuşi fenolici, iar pe baza ariilor semnalelor s-a determinat cantitativ concentraţia fiecărui tip

de compus fenolic.

IV.2. Rezultate şi discuţii Amprenta cromatografică HPLC şi identificarea compuşilor fenolici, în raport cu standard pure

Suprapunerea cromatogramelor a trei probe de ţuică este prezentată în figura 4.

XXII

0 10 20 30 40

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

Abs

orba

nce (m

AU)

Retention time (min)

P10 P14 P18

1

4 11

Fig. 4. Cromatogramele HPLC suprapuse ale probelor de ţuică P10, P14, P18

(1 - acid galic; 4 - acid clorogenic; 11-kaemferol).

Fig. 4. HPLC Chromatograms of plum brandy samples P10, P14, P18. (1 - galic acid; 4 - chlorogenic acid; 11-kaemferol).

Analiza cantitativă HPLC

Pe baza amprentei cromatografice şi etalonării cu standarde, tabelul 9 prezintă

concentraţiile calculate pentru compuşii fenolici din cele trei tipuri de distilate analizate.

Tabelul 9/Table 9

Cantităţile compuşilor fenolici identificaţi în probe (mg/l). Amounts of phenolic compounds identified in samples (mg/l).

Peak

Denumire compuşi fenolici/ Type of phenolic

compound

Cantităţile compuşilor fenolici identificaţi din probele analizate / Amounts of phenolic compounds identified in samples (mg/l)

M20 M21 M22 P10 P14 P18 PE23 PE24 PE25

1 Acid Galic 99,4 176,3 79,1 26,6 86,6 175,3 13,9 53,1 68,7 2 Acid

Protocatecuic 1,7 4,1 1,5

4 Acid Chlorogenic 5,4 8,4 14,4 1,1 10,3 7,6 4,5 4,9 6,3

10 Quercetin 3,4 5,1 3,6 11 Kaempherol 1,1 2,8 0,9

XXIII

IV.3. Concluzii 1. Metoda HPLC a fost utilă pentru identificarea markerilor fenolici specifici

materiei prime din care s-au obţinut distilatele.

2. Prin comparaţie cu etaloane standard s-au putut determina concentraţia

compuşilor fenolici majori şi anume: acidul galic, acidul clorogenic.

3. Acidul protocatecuic este specific pălincii de mere, quercetina este specifică

pălincii de pere, iar kaempherol, ţuicii.

XXIV

V. COMPUŞII VOLATILI MINORI DIN DISTILATELE DE FRUCTE DETERMINAŢI PRIN ANALIZA GAZ-CROMATOGRAFICĂ CUPLATĂ

CU SPECTROMETRIE DE MASĂ (GC-MS)

V.1. Materiale şi metode Echipamente utilizate. S-a utilizat un gaz-cromatograf model TRACE GC ULTRA

cuplat cu spectrometru de masa Polaris Q şi autosampler cu 8 poziţii pentru injectarea automată a

probelor de analizat; gaz-cromatograful a fost legat la calculator cu program de înregistrare a

datelor, procesarea acestora efectuându-se cu ajutorul soft-ului XCALIBUR 2.0, fabricaţie

Thermo Electron Corporation, USA. Pentru separare s-a utilizat o coloană cromatografică

capilară Agilent HP-5ms, fabricaţie Agilent Technologies, cu dimensiunile: 30 m x 0,25 mmID x

0,25 µm grosime film, fază staţionară: 5% phenyl, 95% dimethylpolysiloxane.

Parametrii de lucru. Pentru extracţia compuşilor volatili s-a utilizat Hexan, produs de

firma Riedel-de Haën cu o puritate de peste 99%, având certificat de calitate.

Înainte de a fi injectate în gaz-cromatograf, probele au fost prelucrate în felul următor: o

cantitate de 250 ml probă (distilat) a fost extrasă de două ori cu câte 5 ml n-hexan cu ajutorul

pâlniei de separare. Extractul a fost apoi colectat şi injectat în gaz-cromatograf.

Parametrii de lucru sunt specificaţi sub denumirea metodei de lucru în programul

calculatorului (Tabelul 10). Durata analizei a fost de 60 minute. Volumul de injecţie al probei

prin autosampler a fost de 2µL. Temperatura injectorului a fost de 250°C, gazul purtător (eluent)

- Heliu 6,0, iar debitul a fost de 1,5 ml/min. Limita de detecţie a metodei a fost de 10 picograme

substanţă.

Tabelul 10/Table 10 Programul de temperatură în determinarea GC-MS a compuşilor volatili.

Temperature program used for GC-MS determination of volatile compounds.

Rampe/Ramps Rata/Rates Temperatura/Temperature Timp/Time 1 6°C/min 60°C 1 min 2 3°C/min 240°C 5 min 3 7°C /min 303°C 1min

V.2. Rezultate şi discuţii Amprenta cromatogrtafică GC-MS şi identificarea compuşilor volatili minori

În figura 5 sunt reprezentate cromatogramele GC-MS cu identificarea compuşilor volatili

minori din proba PE 23.

XXV

10 20 30 40 50

0

2000000

4000000

6000000

8000000

10000000

12000000

7.64

843

8.30

833

9.34

245

10.203

3810

.535

9310

.955

7311

.490

3712

.041

1512

.340

1

12.924

48

13.834

914

.229

68

15.007

8215

.355

4715

.630

2

16.287

77

16.995

05

17.776

57

18.354

68

19.339

32 19.786

7220

.342

4520

.603

9

21.260

42 21.722

9222

.281

52

23.461

45

24.801

3

25.773

43

27.148

95

27.776

328

.303

12

29.324

48

30.862

5

31.847

65

32.966

433

.305

73

33.946

35

36.952

87

38.957

55

44.166

4

50.177

6

Intens

ity

Retention time, m in

PE23

dich

lorobe

nzen

limon

ene

n-bu

tylben

zen

deca

noic acid

ethy

l ben

zoate

ethy

l cap

rylate

euge

nol

ethy

l cap

roate

ethy

l 2,4-dec

adieno

ate

alfa-farne

sene

caryop

hylle

neethy

l lau

rate

ethy

l 9-hex

adec

anoa

te

ethy

l palmita

te

methy

l linolea

te

2-mon

o-lin

olein

5-pen

tade

cen-7-yn

e

11-tetrad

ecan

oic ac

id

ethy

l myristate

39.127

08 7,10

,13-he

xade

catrieno

ic acid methy

l ester

39.821

62 ethyl stearate

Fig. 5. Gaz-cromatograma compuşilor volatili minori identificaţi în PE23.

Fig. 5. Gas-chromatogram of minor volatile compounds identified in PE23.

Identificarea compuşilor volatili separaţi, pe baza spectrelor de masă

Pentru identificarea semnalelor majore din aceste cromatograme s-a utilizat determinarea

prin spectrometrie de masă şi identificarea fragmentelor specifice. S-au comparat spectrele de

masă ale semnalelor de la timpii de retenţie de la minutele: 10-13, 13-14, 16-18, 21-23, 22-24,

32-33, 38-39, iar spectrele de masă au fost comparate cu baza de date „Lipid Library”. Pe baza

comparaţiilor între aceste spectre de masă s-a constatat că derivaţii volatili majori sunt esteri

etilici ai acizilor graşi începând cu esterii acidului acidul caprilic până la esterul etilic al acidului

stearic. Ca urmare a prelucrării datelor cu ajutorul soft-ului Xcalibur şi utilizând bazele de date

„Lipid Library” şi „NIST Standard Reference Database” s-au putut determina un număr de 36 de

compuşi volatili minori printre care se numără: limonen, caprilat de etil, ionona, eugenol, caproat

de etil, 2,4-decadienoat de etil, alfa-farnesen, cariofilena, laurat de etil, gama-elemene, benzoate

de etil, palmitat de metil, linoleat de etil, miristat de etil, palmitat de etil, stearat de etil.

Compuşii identificaţi au fost în concordanţă cu alte referinţe bibliografice (GALEGO

LUDOVINA, 2006; GARCÍA-LLOBODANIN, 2008; NYKANEN, 1983; TEŠEVIĆ et al., 2005;

TEŠEVIĆ et al., 2009; VERSINI et al., 2009; WINTEROVÁ et al., 2008).

XXVI

Analiza cantitativă GC-MS

Pentru analiza cantitativă a compuşilor volatili identificaţi, s-au considerat intensităţile

fiecărui compus în parte, după care s-au calculat concentraţiile procentuale corespunzătoare

fiecărui compus volatil în parte. S-a observat faptul că preponderenţa în compuşi volatili variază

în funcţie de sortiment şi că ţuica din judeţul Bistriţa-Năsăud are valorile cele mai apropiate de

media compuşilor volatili a celor trei sortimente de ţuică.

Analiza chemometrică de tip PCA şi CA a componentelor volatile minore separate prin gaz

cromatografie de tip GC-MS

S-au considerat principalii 7 compuşi din amestecul separat prin GC-MS şi s-a

reprezentat grafic sistemul scores–loadings al principalelor componente, considerând atât

compuşii volatili cât şi tipul probelor. De asemenea s-a efectuat analiza CA prin care s-au

efectuat grupări de tip “cluster” pe patru nivele de asociere a compuşilor separaţi respectiv pe

categorii de probe analizate. Se constată o bună grupare a probelor de pălincă de mere (M19,

M21, M22), a două probe de pălincă de pere (PE23 şi PE25), a trei probe de ţuică din judeţul

Bistriţa-Năsăud (P3, P13, P12), a trei probe de ţuică din judeţul Maramureş (P5, P7, P8) şi a

patru probe de ţuică din judeţul Cluj (Figura 6).

Fig. 6. Analiza chemometrică PCA - în funcţie de tipul băuturii analizate (scores) - efectuată pentru distilatele analizate prin GC-MS (ţuică, pălincă de mere şi pălincă de pere).

Fig. 6. The PCA Chemometric Analysis – considering the analyzed beverages (scores) –

applied on distillates analyzed by GC-MS (plum, apple and pear brandies).

XXVII

Prin analiza chemometrică PCA şi CA s-au considerat identificat şi valorile procentuale

ale fiecărui compus separat prin GC-MS, obţinându-se următoarele rezultate (Figurile 7, 8, 9).

Fig. 7. Analiza chemometrică PCA - în funcţie de compuşii volatili separaţi (loadings) - efectuată pentru băuturi distilate, considerând procentele fiecărui compus volatile separat şi identificat

prin GC-MS.

Fig. 7. The PCA Chemometrical Analysis – considering the separated volatile compounds (loadings) - applied for distilled beverages referring to the percentage of each volatile compound

separated and identified by GC-MS.

Fig. 8. Analiza chemometrică PCA - în funcţie de tipul băuturii analizate (scores) - efectuată pentru băuturi distilate, considerând procentele fiecărui compus volatile separat şi identificat prin

GC-MS.

Fig. 8. The PCA Chemometrical Analysis – considering the beverage type (scores) - applied for distilled beverages referring to the percentage of each volatile compound separated and

identified by GC-MS.

XXVIII

Fig. 9. Analiza chemometrică CA - gruparea bazată pe categorii de probe - efectuată pentru băuturi distilate, considerând procentele fiecărui compus volatil

separat şi identificat prin GC-MS.

Fig. 9. The CA Chemometrical Analysis – considering the the sample categories - applied for distilled beverages referring to the percentage of each volatile compound separated and

identified by GC-MS.

Se constată, pe baza datelor cantitative, că pălinca de pere se diferenţiază net de celelalte

probe luate în studiu, şi că între acestea apare o diferenţiere marcată cu săgeată, paralel cu

diferenţierea dintre compuşii volatili. Pălinca de pere este caracterizată specific de cantităţi mai

mari de esteri ai acizilor caproic şi benzoic. Ţuica şi pălinca de mere au şi compuşi terpenoidici,

care le diferenţiază de pălinca de pere, aşa cum se vede şi din graficul PCA. Prin analiza CA e

vizibilă gruparea acestora şi evidenţierea specificului pălincii de pere în raport cu celelelte două

băuturi.

Prin comparaţie, s-a efectuat acelaşi tip de analiză chemometrică pentru ţuică (Figurile

10, 11, 12) evidenţiind deosebiri semnificative, dependente de provenienţă.

XXIX

Fig. 10. Analiza chemometrică PCA - în funcţie de compuşii volatili separaţi (scores) - efectuată pentru ţuici, considerând procentele fiecărui compus volatil separat şi

identificat prin GC-MS.

Fig. 10. The PCA Chemometrical Analysis – considering the separated volatile compounds (scores) - applied for plum brandy, referring to the percentage of each volatile compound

separated and identified by GC-MS

Fig. 11. Analiza chemometrică PCA în funcţie de regiunea de origine a ţuicii (loadings). S-au comparat cu valorile medii obţinute pentru toate probele- efectuată pentru ţuici, considerând

procentele fiecărui compus volatil separat şi identificat prin GC-MS.

Fig. 11. The PCA Chemometrical Analysis considering the provenience region of plum brandy (loadings). There were compared with the mean values obtained for all samples - applied for

plum brandy, referring to the percentage of each volatile compound separated and identified by GC-MS.

XXX

Fig. 12. Analiza chemometrică de CA - gruparea este bazată pe categorii de probe, dependent de originea lor geografică - efectuată pentru ţuici, considerând procentele fiecărui compus volatil

separat şi identificat prin GC-MS.

Fig. 12. The CA Chemometrical Analysis – based on sample categories considering the provenience region of plum brandy - applied for plum brandy, referring to the percentage of

each volatile compound separated and identified by GC-MS

Se confirmă prin analiza PCA, a celor trei sortimente de ţuică, o delimitare a probelor din

judeţul Cluj, mai bogate în esteri (etil caproate, etil laurat şi benzoate), observată şi prin gruparea

compuşilor volatili. Marcarea cu săgeată evidenţiază paralelismul dintre gruparea probelor de

ţuică şi a compuşilor volatili. Analiza CA evidenţiază diferenţa netă a probelor de ţuică din

judeţul Cluj faţă de cele din judeţul Maramureş şi mai ales faţă de judeţul Bistriţa-Năsăud.

V.3. Concluzii

1. Prin analiza GC-MS a celor 26 de probe de băuturi distilate au fost identificaţi compuşi

volatili minori, din clase diferite: esteri etilici ai acizilor graşi, terpenoide, alcooli

superiori, cetone.

2. Prin analiza GC-MS au fost determinate relativ (procente din amestec) cele mai

importante componente, şi anume esterii etilici ai acizilor caproic, benzoic, lauric,

miristic, palmitic, stearic. În general esterii reprezintă mai mult de 85% dintre compuşii

volatili minori.

XXXI

3. Diferenţele dintre cele trei sortimente de distilate de fructe analizate şi separat între

probele de ţuică, pe baza originii au fost stabilite statistic (prin testul ANOVA) şi

chemometric prin analiza PCA şi CA. Au rezultat diferenţieri importante între pălinca de

pere şi celelalte două sortimente, datorate unui conţinut mai mare de etil caproat, laurat şi

benzoat. În general probele de ţuică şi pălincă de mere au mai mulţi compuşi terpenoidici.

4. În cazul probelor de ţuică s-au evidenţiat deosebiri importante între ţuica produsă în

judeţul Cluj şi celelalte două tipuri de ţuică, provenite din judeţul Maramureş şi judeţul

Bistriţa-Năsăud. Ţuica din judeţul Cluj este mai bogată în esteri şi mai săracă în compuşi

terpenoidici şi alcooli superiori. Ţuica din judeţul Bistriţa-Năsăud în schimb este mai

bogată în compuşi din categoria aldehidelor, cetonelor şi are mai mult metanol decât

celelalte. Considerăm că în general deosebirile dintre probele de ţuică sunt mai mult

dependente de calitatea materiei prime decât de originea geografică sau modul de

preparare. Acest fapt este dovedit prin analiza PCA combinată cu analiza CA.

XXXII

VI. ANALIZA SPECTROMETRICĂ ÎN INFRAROŞU (FTIR) CA METODĂ DE VERIFICARE A AUTENTICITĂŢII

VI.1. Materiale şi metode S-a utilizat un spectofotometru IR Prestige-21 Shimadzu, USA cu sistem de

transformantă Fourier (FTIR) şi accesoriu de tip HATR (Horizontal Attenuated Total

Reflectance).

VI.2. Rezultate şi discuţii

Amprenta spectroscopică FTIR a probelor de băuturi distilate

Figura 13 arată amprenta spectrometrică FTIR pentru trei dintre probele de pălincă de

mere. Se constată o formă identică a acestor spectre în regiunea 900-1700 cm-1 denumită zona de

“fingerprint”. Proba M20 a avut o concentraţie mai mare decât M21 şi M22 în concordanţă cu

determinările densimetrice (Figura 14).

3 5 0 0 3 0 0 0 2 5 0 0 2 0 0 0 1 5 0 0 1 0 0 00 ,0

0 ,2

0 ,4

0 ,6

0 ,8

1 ,0

1 ,2

1 ,4

1 ,6

1 ,8

Abs

orba

nce a.u.

W a v e n u m b e r c m - 1

M 2 0 M 2 1 M 2 2

Fig. 13. Spectrele IR comparative, suprapuse pe domeniul 750-3500 cm-1, pentru probele de

pălincă de mere: M20, M21, M22.

Fig. 13. Comparative IR Spectra, overlapped on domain 750-3500 cm-1, for apple brandy samples: M20, M21, M22.

XXXIII

1140 1120 1100 1080 1060 1040 1020 1000 980 960

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

Abs

orba

nce a.u.

wavenumber cm-1

M20 M21 M221047

1087

Fig. 14. Spectrele IR suprapuse ale semnalelor caracteristice etanolului (1047 şi 1087 cm-1) pentru probele de pălinca de mere: M20, M21, M22.

Fig. 14. Overlapped IR spectra of ethanol signals (1047 şi 1087 cm-1)

for apple brandy samples: M20, M21, M22.

Identificarea şi evaluarea cantitativă, prin spectrometrie FTIR, a metanolului din probele

de băuturi distilate

Ca urmare a observaţiilor privind spectrele FTIR de absorbţie pentru etanol, pe baza unor

curbe de etalonare cu amestecuri de etanol şi metanol, s-a identificat metanolul din probe, în

funcţie de absorbţia specifică. Astfel, figura 15 evidenţiază că o soluţie de metanol pur are

frecvenţe de vibraţie caracteristică la 1020 cm-1 (semnal major) şi 1112 cm-1 (semnal minor), în

timp ce etanolul are frecvenţe de vibraţie caracteristică la 1047 cm-1 şi 1087 cm-1, în raport

aproximativ de 1,5. Aceste frecvenţe sunt specifice vibraţiilor de întindere ale legăturii C-O din

aceste molecule.

XXXIV

1200 1150 1100 1050 1000 950

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5Abs

orba

nce a.u.

Wavenumber cm -1

Etanol Metanol Metanol:etanol 1:9 Metanol:etanol 1:1

1112

10201047

1087

1200 1150 1100 1050 1000 950

P 10

P 10 : metanol 8 : 6

P 10 : metanol 8 : 4

P 10 : metanol 8 : 2P 10 : metanol 9:1P 10 : metanol 10 :0,25P 10 : metanol 10 : 0,5P 10 : metanol 10:1

Wavenumber cm-1

metanol

etanol

P 10 : metanol 1:1

11121087

1047

1020

Fig. 15. Spectrele IR specifice pentru metanol şi etanol, ca substanţe pure şi în

diferite concentraţii în amestec metanol:etanol

(amestec 1:1 şi 1:9)

Fig. 15. The specific IR spectra for methanol and ethanol, as pure substances and in

different concentration in mixture methanol:ethanol

(1:1 mixture, and 1:9 mixture)

Fig. 16. Spectrele IR suprapuse pentru metanol şi etanol în diferite proporţii faţă de proba P10.

Fig. 16. Overlapped IR Spectra for methanol and ethanol in different proportion from

sample P10.

Utilizând amestecuri de metanol-etanol 1:9 şi 1:1 (Figura 15), se constată că odată cu

creşterea ponderii metanolului în amestec, scad frecvenţele de la 1087 cm-1şi 1047 cm-1, cresc

frecvenţele de la 1020-1030 cm-1 şi apar la 1112 cm-1. Astfel, utilizând spectrometria în

infraroşu, este posibilă determinarea prezenţei metanolului în probe.

Pentru a exemplifica efectul prezenţei metanolului şi limita sa de detecţie în probele de

ţuică s-a ales proba P10 (Figura 16), la care în mod controlat s-au adăugat concentraţii diferite de

metanol (2,5%; 5%; 10%; 20%; 33%; 42,8% şi 50%) constatându-se creşteri graduale ale

intensităţii frecvenţelor la 1020 cm-1 şi 1112 cm-1.

Prin analiza comparativă a probelor de distilate de prune, mere şi pere nu se constată

deosebiri calitative şi cantitative, această metodă având nevoie de validare prin tehnica

cromatografică de tip GC-FID.

XXXV

Analiza Componentelor Principale (PCA)

Prin aplicarea programului de chemometrie Unscrambler 10.1. şi s-a efectuat analiza tip

PCA, considerându-se regiunea de „fingerprint” din spectrul FTIR care include alcooli (etanol,

metanol) şi unele glucide nefermentescibile. S-a realizat clasificarea distilatelor tradiţionale în

funcţie de originea biologică şi regiunea de provenienţă, pe baza ariilor din domeniul 1000-1170

cm-1. S-a efectuat reprezentarea PCA cu normalizare şi fără normalizare (Figura 17).

Analiza PCA – sistem nenormalizat (A) Analiza PCA – sistem normalizat (B)

Fig. 17. Evidenţierea, prin analiza PCA în sistem nenormalizat (A) şi normalizat (B) a

diferenţelor (scores) dintre băuturile investigate, pe baza analizei FTIR (aria zonelor de fingerprint 1000-1170 cm-1).

Fig. 17. Evidence of differences (scores) from analyzed beverages, depending on FTIR analysis

(fingerprint zone area 1000-1170 cm-1), by PCA analysis – unnormalized system (A) and normalyzed system (B)

Se constată 6 câmpuri diferite care discriminează probele în funcţie de materia primă şi

regiune. Probele de ţuică sunt localizate în zona negativă PC2 şi aproape de originea lui PC1. Cu

excepţia a trei probe din judeţul Cluj (P1, P2 şi P4) care se diferenţiază net. Datele obţinute prin

analiza densimetrică indică faptul că aceste probe au o concentraţie alcoolică sub 50% vol. alc.

(Tabelul 2).

Analiza în sistem normalizat prezintă o diferenţiere mai bună a probelor, fiind mai

vizibilă delimitarea probelor din pălincă de pere.

XXXVI

Astfel, câmpurile specifice probelor de ţuică sunt distincte între zona Cluj, Maramureş şi

Bistriţa-Năsăud. Chiar şi în cazul probelor de judeţul Cluj se văd două câmpuri distincte

determinate de conţinut mai mare sau mai mic de alcooli (care absorb în domeniul considerat).

În figura 18 este individualizată reprezentarea putându-se vedea că probele de ţuică P1,

P2 şi P4 sunt distinct diferite de probele P6 şi P17.

Printr-o reprezentare individualizată (ţintită) şi care ţine seama de tipul probei (Figura 18)

se observă că probele de pălincă de pere apar într-un grup distinct, bine definit.

Fig. 18. Analiza chemometrică PCA ţintită a rezultatelor obţinute din FTIR prin PCA - sistem nenormalizat cu evidenţierea grupării probelor.

Fig. 18. PCA targeted Chemometric Analysis of FTIR results, by PCA non-normalized system

with samples grouping evidence.

Proba P18 are o componentă dominantă majoră în acest domeniu şi se aseamănă cu proba

M20 şi P14. În cadranul pozitiv aproape de origine se disting probele P5, P8, P10 şi P11, ce

provin din judeţul Maramureş, distinct delimitate de celelalte probe de ţuică din judeţul Cluj sau

judeţul Bistriţa-Năsăud. Probele de pălincă de pere (PE23-PE26), situate într-un grup distinct

care au un domeniu aparte, cu valori în cadranul negativ PCA, în figura 18; ele au concentraţiile

alcoolice cele mai scăzute cu o medie de 45.05% vol.alc. (Tabelul 4). De asemenea, probele P1,

P2, P4 (provenite din judeţul Cluj), alături de probele P3, M21 (cu cea mai scăzută concentraţie

alcoolică dintre probele de pălincă de mere) (Tabelul 3), P6, P9 au concentraţii alcoolice sub

50% vol. alc.

Concentraţiile alcoolice peste 50% vol.alc. (respectiv concentraţiile în etanol), s-au

obţinut şi pentru probele P5, P10, P11, P8 (judeţul Maramureş), P17, P18 (judeţul Cluj), P12,

XXXVII

P13, P14, P16 (judeţul Bistriţa-Năsăud) şi M20. Cele mai mari concentraţii alcoolice le-au avut

probele P13 (57,29% vol.alc.) şi P14 (55,45 % vol.alc.), acest lucru s-a observat şi din figura 18.

În ceea ce priveşte conţinutul în metanol determinat prin metoda GC-FID, proba P2 are

cel mai ridicat conţinut dintre probele din judeţul Cluj. În schimb, probele M19 şi P10 au valori

scăzute pentru metanol, 597,64 mg/100 ml alc.anh, respectiv, 450,50 mg/100 ml alc.anh., acest

lucru putându-se observa şi din poziţionarea lor în figura 18. Variabilitatea cea mai mare o au

probele din judeţul Bistriţa-Năsăud.

Prin aplicarea Regresiei de tip Partial Least Squares (PLS), în figura 19 şi tabelul 11 sunt

prezentate distribuţiile de tip PLS pentru probele investigate, ţinându-se seama de calibrarea cu

metanol. Curba de calibrare cu metanol a fost efectuată prin FTIR, utilizând o serie de 13

concentraţii diferite.

Fig. 19. Predicţia concentraţiilor de metanol din probele de băuturi distilate, prin aplicarea Regresiei de tip Partial Least Squares (PLS):

A. Valorile concentraţiilor de metanol şi a deviaţiei standard. B. Curba de etalonare cu metanol (pe intervale de concentraţie 1-15% metanol).

Fig. 19. Prediction of methanol concentration in distilled beverage samples, by appling the

Partial Least Squares (PLS) Regretion: A. Values of methanol concentration and standard deviations.

B. Calibration curve with methanol (on methanol concentration interval 1-15%)

XXXVIII

Tabelul 11/Table 11 Valorile concentraţiilor medii previzionate pentru metanol, prin metoda FTIR, bazată pe

absorbţiile la 1020 cm-1 (g metanol pur/100 g distilat). Mean concentration values predicted for methanol, by FTIR method, based on absorbance at

1020 cm-1 (g pure methanol /100 g distillate).

Proba/ Sample

Regiune de provenienţă/ Location

Concentraţii medii previzionate/

Predicted mean concentration

Deviaţia standard/ Standard deviation

P3

Bistriţa- Năsăud

0,436438 0,033782 P12 0,462905 0,034296 P13 0,47479 0,039316 P14 0,494408 0,038952 P15 0,452036 0,029413 P16 0,468267 0,035748 P1

Cluj

0,441519 0,032857 P2 0,444799 0,035159 P4 0,437333 0,033365 P6 0,46422 0,032783

P17 0,47132 0,033664 P18 0,490306 0,034552 P5

Maramureş

0,454226 0,034236 P7 0,44553 0,032056 P8 0,461523 0,034985 P9 0,462474 0,032587

P10 0,44764 0,035753 P11 0,462745 0,033842 M19 0,4439 0,032664 M20 0,494502 0,037261 M21 0,450894 0,030961 M22 0,447121 0,031736 PE23 0,454878 0,032024 PE24 0,441082 0,028041 PE25 0,443983 0,02965 PE26 0,442704 0,024037

Comparativ cu analiza GC-FID, valorile calculate pentru metanol, pe baza previziunii la

calibrare şi a spectrelor FTIR s-au obţinut concentraţii de acelaşi ordin de mărime ca şi prin

metoda GC-FID (în domeniul 0-1200 mg/100 ml alcool anhidru). Minimul concentraţiei în

metanol s-a determinat în proba P10, iar maximul pentru proba PE26, atât prin FTIR, cât şi prin

GC-FID (Tabelul 12).

Pe baza analizei statistice (testul t student) s-au determinat diferenţe mici, nesemnificative

statistic, pentru valorile comparative dintre cantitatea de metanol determinată prin metoda FTIR

şi GC-FID în probele din judeţul Bistriţa-Năsăud (p>0,05), Maramureş (p>0,1), în pălinca de

mere (p>0,1), în pălinca de pere (p>0,1), diferenţe semnificative statistic în cazul probelor din

XXXIX

judeţul Cluj (p<0,01). S-a demonstrat astfel că, în general, metoda FTIR nu dă valori

semnificativ diferite faţă de metoda GC-FID, iar diferenţele sunt în limita de 5,5%.

Tabelul 12/Table 12

Datele comparative obţinute pentru concentraţiile de metanol din probe prin cele două metode de analiză – FTIR şi GC-FID

Comparative values obtained for methanol concentrations by the two analysis methods – FTIR and GC-FID

Proba/ Sample

Regiune de provenienţă/

Location

Metoda de determinare/ Analysis method,

mg/100 ml alc. anh.

FTIR GC-FID P1

Cluj

851,91 1077,59 P2 818,39 1266,97 P4 850,40 954,31 P6 868,18 1244,35

P17 861,54 1100,76 P18 906,28 953,69

Valoare medie/Mean value

859,45 1099,61 Deviaţia standard/ Standard deviation 28,63 135,54

P3

Bistriţa- Năsăud

843,26 964,96 P12 815,72 901,39 P13 758,35 1073,70 P14 819,42 913,01 P15 926,54 765,86 P16 795,93 953,73



P5

Maramureş

803,50 857,71 P7 841,05 504,18 P8 804,21 999,81 P9 875,00 1256,41

P10 755,55 450,50 P11 825,07 954,12



M19 822,32 597,64 M20 866,61 1189,29 M21 878,57 1020,89 M22 830,68 810,97

XL

Proba/ Sample

Regiune de provenienţă/

Location

Metoda de determinare/ Analysis method,

mg/100 ml alc. anh.

FTIR GC-FID Valoare medie/Mean value

849,55 904,70

Deviaţia standard/ Standard deviation 27,27 256,62

PE23 881,89 973,61 PE24 923,37 818,34 PE25 883,67 880,69 PE26 1045,89 1290,06



Cele mai apropiate rezultate pentru metanolul determinat prin metodele FTIR şi GC-FID

s-au obţinut în cazul probelor de ţuică din judeţul Maramureş (Tabelul 12). Valorile obţinute prin

metoda FTIR au deviaţii standard mult mai scăzute faţă de cele prin GC-FID.

VI.3. Concluzii

1. Prin analiza spectrometrică FTIR s-au determinat frecvenţele specifice absorbţiei

etanolului, şi anume: 1047-1087 cm-1. Astfel, s-a constatat faptul că probele cu valori mai

mari de etanol în metoda FTIR, au avut valori maxime şi prin metoda densimetrică de

determinare a concentraţiei alcoolice (P14, M20). Acest aspect este valabil şi pentru

valorile minime obţinute (PE24).

2. Metoda FTIR este utilă nu doar pentru a afla conţinutul în etanol, ci şi pentru a determina

raportul dintre etanol şi metanol.

3. La analiza comparativă a celor trei sortimente de distilate tradiţionale, nu s-au constatat

diferenţe calitative şi cantitative, prin metoda FTIR. Aceasta ar avea nevoie de validare

prin tehnica cromatografică de tip GC-FID.

4. Prin analiza chemometrică de tip PCA s-au putut grupa probele examinate pe baza

amprentei FTIR. S-au constatat domenii diferite pentru probe, în funcţie de materia primă

şi regiunea de provenienţă, cu şi fără identificarea probelor.

5. De asemenea, prin analiza PLS s-au evidenţiat concentraţiile posibile de alcool metilic

din probe pe baza unei curbe etalon de calibrare cu metanol în concentraţii cunoscute şi

diferite. Aceste concentraţii au fost comparate cu concentraţiile determinate prin analiza

GC-FID şi s-au găsit diferenţe nesemnificative statistic.

XLI

6. Metoda FTIR, prin valorile apropiate obţinute comparativ cu metoda GC-FID

demonstrează că poate fi foarte utilă în determinarea nedistructivă şi rapidă a metanolului

în probe de băuturi distilate bogate în etanol.

XLII

CONCLUZII GENERALE

În raport cu obiectivele propuse, pe baza analizelor efectuate pe cele trei sortimente de

distilate de fructe tradiţionale s-au identificat o serie de diferenţe atât în ceea ce priveşte aspectele

legate calitate şi siguranţă, cât şi a celor legate de autenticitate. Astfel că putem concluziona

următoarele:

1. S-au determinat parametrii de calitate (concentraţie alcoolică, densitate reativă, aciditate

totală, pH, extract sec total) din ţuică (distilat de prune), pălincă de mere şi pălincă de

pere prin metode fizico-chimice uzuale, evidenţiindu-se diferenţe semnificative de

compoziţie ale acestor distilate

2. Au fost stabiliţi parametrii de siguranţă din ţuică, pălincă de mere şi pălincă de pere, cu

referire la metale grele, cupru şi plumb, determinate prin spectrometrie de absorbţie

atomică, pesticide organoclorurate determinate prin metoda gaz-cromatografică cuplată

cu detector cu captură de electroni, substanţe volatile principale cu potenţial toxic asupra

organismului, determinate prin metoda gaz-cromatografica cuplată cu detector cu ionizare

în flacără.

3. Au fost evidenţiaţi compuşii fenolici ca markeri de autenticitate ai distilatelor prin

amprenta spectrometrică UV-VIS, precum şi prin cromatografie lichidă de înaltă

performanţă (HPLC).

4. S-a realizat identificarea compuşilor volatili majori (metanol, etanol, acetat de etil) care

pot conferi siguranţa, dar şi autenticitatea acestor distilate prin tehnici GC-FID.

5. S-au stabilit compuşii volatili minori (36 compuşi) care prin analiza gaz-cromatografică

cuplată cu spectrometrie de masă (GC-MS), pot fi consideraţi markeri de autenticitate ai

acestor produse. Aceştia aparţin categoriilor de esteri etilici ai acizilor graşi, terpenoide,

alcooli superiori, cetone.

6. A fost utilizată analiza spectrometrică în infraroşu (FTIR) ca metodă rapidă şi

nedistructivă de verificare a autenticităţii acestor produse, validată prin tehnici

cromatografice şi cu perspective de utilizare online în industrie.

XLIII

Autentificând specificul distilatelor investigate, s-au constatat următoarele:

7. Diferenţele dintre cele trei sortimente de distilate de fructe analizate şi separat între

probele de ţuică, pe baza originii au fost stabilite statistic (prin testul ANOVA) şi

chemometric prin analiza PCA şi CA. Au rezultat diferenţieri importante între pălinca de

pere şi celelalte două sortimente, datorate unui conţinut mai mare de etil caproat, laurat şi

benzoat. În general probele de ţuică şi pălincă de mere au mai mulţi compuşi terpenoidici.

8. S-au evidenţiat, în cazul probelor de ţuică, deosebiri importante dependente de originea

geografică. Astfel, între ţuica produsă în judeţul Cluj şi celelalte două tipuri de ţuică,

provenite din judeţul Maramureş şi judeţul Bistriţa-Năsăud, ţuica din judeţul Cluj este

mai bogată în esteri şi mai săracă în compuşi terpenoidici şi alcooli superiori. Ţuica din

judeţul Bistriţa-Năsăud în schimb este mai bogată în compuşi din categoria aldehidelor,

cetonelor şi are mai mult metanol decât celelalte. Considerăm că în general deosebirile

dintre probele de ţuică sunt mai mult dependente de calitatea materiei prime decât de

originea geografică sau modul de preparare. Acest fapt este dovedit prin analiza PCA

combinată cu analiza CA.

9. Analiza chemometrică este foarte utilă pentru a face o interpretarre adecvată a

semnificaţiei rezultatelor. Aceasta a permis o bună interpretare a rezultatelor şi a grupării

probelor în funcţie de originea lor (geografică sau de impact tehnologic).

XLIV

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

1. GALEGO LUDOVINA, 2006, Traditional algarvian distillats and liqueurs historic

scientific aspects, Traditional Food Processing and Technological Innovation in

Peripheral Regions. - Faro, - 20 p.

2. GARCÍA-LLOBODANIN LAURA, M. FERRANDO, C. GÜELL and F. LÓPEZ, 2008,

Pear distillates: influence of the raw material used on final quality, European Food

Research and Technology A, Volume 228, Number 1, 75-82, DOI: 10.1007/s00217-008-

0908-9.

3. HERNÁNDEZ-GÓMEZ LUIS F., JUAN ÚBEDA-IRANZO, ESTEBAN GARCÍA-

ROMERO, ANA BRIONES-PÉREZ, 2005, Comparative production of different melon

distillates: Chemical and sensory analyses, Food Chemistry 90 (2005) 115–125.

4. NYKANEN, L., 1983, Aroma of beer, wine, and distilled alcoholic beverages, Kluwer

Academic Publishers, Holland.

5. RUSU (COLDEA) TEODORA EMILIA, CARMEN SOCACIU, MARIA PÂRV, D.

VODNAR, 2011, Gas-Chromatographic Analysis of Major Volatile Compounds Found in

Traditional Fruit Brandies from Transylvania, Romania, Notulae Botanicae Horti

Agrobotanici Cluj-Napoca, Vol. 39, No 2.

6. SATORA, P., T. TUSZYŃSKI, 2010, Influence of indigenous yeasts on the fermentation

and volatile profile of plum brandies. Food Microbiology 27:418-424.

7. TEŠEVIĆ, V., N. NIKIĆEVIĆ, A. JOVANOVIC, D. DJOKOVIC, L. VUJISIC, I.

VUČKOVIĆ AND M. BONIC, 2005, Volatile components from old plum brandies. Food

Technology and Biotechnology. 43 (4):367-372.

8. TEŠEVIĆ, V., N. NIKIĆEVIĆ, S. MILOSAVLJEVIĆ, D. BAJIĆ, V. VAJS, I.

VUČKOVIĆ, L. VUJISIĆ, I. ĐORĐEVIĆ, M. STANKOVIĆ AND M. VELIČKOVIĆ,

2009, Characterization of volatile compounds of “Drenja”, an alcoholic beverage

obtained from the fruits of cornelian cherry. Journal of the Serbian Chemical Society,

Belgrade, Serbia, 74 (2):117-128.

XLV

9. VERSINI, G., M.A. FRANCO, S. MOSER, P. BARCHETTI, G. MANCA, 2009,

Characterisation of apple distillates from native varieties of Sardinia island and

comparison with other Italian products, Food Chemistry. vol.113 (Nr.4), pp. 1176-1184.

10. WINTEROVÁ, R., R. MIKULÍKOVÁ, J. MAZÁČ, P. HAVELEC, 2008, Assessment of

the authenticity of fruit spirits by gas chromatography and stable isotope ratio analyses,

Czech Journal of Food Sciences, Vol. 26, No.5:368-375.

UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ · PDF fileANALIZA COMPUŞILOR FENOLICI DIN...

Documents

Transcript of UNIVERSITATEA DE ŞTIINŢE AGRICOLE ŞI MEDICINĂ · PDF fileANALIZA COMPUŞILOR FENOLICI DIN...