Klasifikácia odrodových slivovíc podľa pôvodu fluorescenčnou spektrometriou v spojení s chemometriou [vedanadosah.sk]

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 = 200 – 500 nm s krokom 0,5 nm. Rozdiel 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 ex= 200 – 400 nm (= 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).“
Na Obr. 1 je znázornený dendrogram pri danej , kde je možné si všimnúť, že sa 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 = 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.

http://vedanadosah.cvtisr.sk/klasifikacia-odrodovych-slivovic-podla-povodu-fluorescencnou-spektrometriou-v-spojeni-s-chemometriou