Eficacia en la extracción de la fracción volátil en vinos blancos de

Eficacia en la extracción de la fracción volátil en vinos blancos de

Eficacia en la extracción de la fracción volátil en vinos blancos de fibras
con recubrimiento de polidimetilsiloxano empleando la cromatografía de
gases acoplada a la espectrometría de masas.
Sergio Javier Pérez Olivero
Departamento de Química Analítica, Nutrición y Bromatología
Universidad de La Laguna, 38071, La Laguna, Tenerife.
Tel.: 617103744 / E-mail: [email protected].
RESUMEN: Se hace un análisis de la eficacia de extracción de las fibras de microextracción de
polidimetilsiloxano de 100 µm (PDMS/100) y polidimetilsiloxano-divinilbenceno de 65 µm (PDMS/DVB) en
la extracción de compuestos volátiles minoritarios presentes en cuatro vinos monovarietales (Gual, Listán
blanco, Malvasía y Marmajuelo) mediante la técnica de HS-SPME-GC-MS,
PALABRAS CLAVES: Vinos, compuestos volátiles, cromatografía de gases, polidimetilsiloxano.
ABSTRACT: It’s performed a study of the extraction efficiency of the microextraction fibers of
polydimethylsiloxane (PDMS/100) of 100 µm and polydimethylsiloxane-divinylbenzene (PDMS/DVB) of 65
µm in the extraction of minor volatile compounds in four varietal wines (Gual, Listán blanco, Malvasía y
Marmajuelo) by the technique of HS-SPME-GC-MS.
KEYWORDS: Wines, volatile compounds, gas chromatography, polydimethylsiloxane.
Introducción
Las técnicas más conocidas para la extracción de compuestos orgánicos de una muestra son purga-ytrampa o métodos headspace para concentración de volátiles, y extracción líquido-líquido, extracción en fase
sólida y extracción por fluido supercrítico para semi-volátiles o no volátiles. Estos métodos presentan varios
inconvenientes, incluyendo alto costo y tiempos de preparación excesivos. Una nueva técnica de preparación
elimina la mayoría de estos inconvenientes. Está técnica es la Microextracción en Fase Sólida (MEFS) o
SPME (Solid Phase MicroExtraction), galardonada en 1994 con el prestigioso Premio R&D 100 a la
Tecnología Innovadora.
El método de MEFS resulta muy atractivo pues la extracción se realiza de manera rápida y puede ser
llevada a cabo sin necesidad de utilizar solventes. Además el umbral de detección puede estar en el orden de
partes por trillón (ppt). La MEFS posee un gran potencial en aplicaciones en el campo: el muestreo se puede
llevar a cabo en lugares remotos sin necesidad de que el personal tenga mucha experiencia. Cuando las
muestras son almacenadas de manera adecuada, estas pueden ser analizadas días después del muestreo sin
perder cantidades significativas de los compuestos en cuestión. Puede concentrar compuestos volátiles y no
volátiles, en muestras líquidas o gaseosas, para análisis por GC, GC/MS, o HPLC 1-2.
Muestra una sensibilidad, para compuestos aromáticos volátiles y semi-volátiles, mucho mayor que otras
técnicas convencionales de espacio de cabeza 3. Empleando la microextracción en fase sólida se han realizado
múltiples determinaciones en vinos 4-7 por lo que es que es una herramienta útil para el estudio de
componentes volátiles en este medio.
Experimental
Instrumental: Cromatógrafo de Gases Varian CP-3800 con detector de espectrometría de masas Varian
Saturn 2000. Autotherm Varian 8200 Autosampler.
Fibras de SPME: Polidimetilsiloxano de 100µm (PDMS/100) y Polidimetilsiloxano-divinilbenceno
(PDMS/DVB) de 65µm.
Procedimiento experimental: Para la extracción se han utilizado viales de 2 ml, saturados en cloruro
sódico, y la fibra en el espacio de cabeza (HS). Para la separación se ha usado una columna cromatográfica
capilar DB-WAXETR.
1
Resultados y discusión
El estudio se ha realizado considerando, la eficacia de la extracción representada por el sumatorio de las áreas
absolutas de extracción y el número total de compuestos diferentes extraídos en los cuatro vinos.
En la tabla 1 se muestra el número total de compuestos diferentes extraídos teniendo en consideración todos
los vinos estudiados, una vez excluidos los mayoritarios y las familias químicas de escaso interés sensorial.
Tabla 1. Número total de compuestos diferentes extraídos por las dos fibras.
Fibra
Número total de compuestos
122
PDMS/100
124
PDMS/DVB
Como puede observarse, la fibra de PDMS/DVB, extrae un mayor número de compuestos diferentes, lo cual,
podría ser explicado entre otras cosas, por la diferencia de polaridad entre las dos fibras.
Si estudiamos la eficacia de la extracción para las dos fibras y todos los vinos, en una clasificación por
familias químicas con interés desde el punto de vista sensorial, obtenemos los resultados que se muestran en
la figura 1.
Alcoholes
Suma de áreas absolutas
3,50E+07
3,00E+07
2,50E+07
2,00E+07
1,50E+07
1,00E+07
5,00E+06
0,00E+00
Gual
Malvasía
PDMS/100
Listán Blanco
Marmajuelo
PDMS/DVB
Figura 1. Comparación de la eficacia de extracción de las dos fibras para todos los vinos, clasificados
por familias químicas.
2
Ésteres
Suma de áreas absolutas
7,00E+07
6,00E+07
5,00E+07
4,00E+07
3,00E+07
2,00E+07
1,00E+07
0,00E+00
Gual
Malvasía
PDMS/100
Listán Blanco
Marmajuelo
PDMS/DVB
Aldehídos y cetonas
Suma de áreas absolutas
1,40E+06
1,20E+06
1,00E+06
8,00E+05
6,00E+05
4,00E+05
2,00E+05
0,00E+00
Gual
Malvasía
PDMS/100
Listán Blanco
Marmajuelo
PDMS/DVB
Figura 1 (Continuación). Comparación de la eficacia de extracción de las dos fibras para todos
los vinos, clasificados por familias químicas.
3
Ácidos
Suma de áreas absolutas
2,50E+07
2,00E+07
1,50E+07
1,00E+07
5,00E+06
0,00E+00
Gual
Malvasía
PDMS/100
Listán Blanco
Marmajuelo
PDMS/DVB
Terpenos
Suma de áreas absolutas
2,50E+06
2,00E+06
1,50E+06
1,00E+06
5,00E+05
0,00E+00
Gual
Malvasía
PDMS/100
Listán Blanco
Marmajuelo
PDMS/DVB
Figura 1 (Continuación). Comparación de la eficacia de extracción de las dos fibras para todos los
vinos, clasificados por familias químicas.
De los gráficos podemos deducir que la fibra que presenta una mayor eficacia en la extracción para todos
los vinos y familias químicas, es la fibra de PDMS/DVB. Esto podría ser explicado, entre otras cosas,
considerando que un gran número de los compuestos del vino con volatilidad intermedia-alta presenta una
moderada-alta polaridad y por tanto, la fibra que presente una mayor polaridad retendrá en mayor medida a
los analitos, como es el caso de la de PDMS/DVB con respecto a la de PDMS/100. Si observamos la figura,
4
vemos esta circunstancia más claramente en familias químicas como la de los alcoholes o aldehídos y cetonas,
a las que se les supone una alta polaridad. De igual forma, para grupos de polaridad inferior como puede ser la
de los ácidos o ésteres observamos que las eficacias de extracción se igualan bastante.
Conclusiones
La fibra de PDMS/DVB, extrae el mayor número de compuestos diferentes teniendo en consideración
todos los vinos estudiados.
La fibra que presenta una mayor eficacia en la extracción para todos los vinos y familias químicas es la
fibra de PDMS/DVB.
Referencias
(1) Yang, X.P.; Peppard, T. Solid-phase microextraction for flavor analysis. J. Agric.Food Chem, 42, 19251930, 1994.
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quality assessment of alcoholic beverages – A review. Food Chemistry, 107, 449–463, 2008.
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Wines by Headspace Solid-Phase Microextraction Coupled to Gas Chromatography-Ion Trap Mass
Spectrometry. J. Agric.Food Chem, 58, 12976-12985, 2010.
(5) Rodríguez-Bencomo, J.J.; Conde, J.E.; García, F.; Pérez Trujillo, J.P. Determination of major compounds
in sweet wines by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography. J. Chromatography. A,
991, 13-22, 2003.
(6) Noguerol-Pato, R.; González-Barreiro, C.; Cancho-Grande, B.; Simal-Gándara, J. Quantitative
determination and characterisation of the main odourants of Mencía monovarietal red wines. Food Chemistry,
117, 473-484, 2009.
(7) Rodríguez-Bencomo, J.J.; Conde, J.E.; Rodriguez, M.A.; García, F.; Pérez Trujillo, J.P. Determination of
esters in dry and sweet white wines by headspace solid-phase microextraction and gas chromatography. J.
Chromatography. A, 963, 213-223, 2002.
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