Technologia fermentacji

Laboratorium specjalizacyjne

Chromatografia gazowa

Analizę wykonywali:

Paulina Bogdan

Marta Cichoń

Olga Kuncewicz

Justyna Markiewicz

Michał Orzechowski

Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z budową i zasadą działania chromatografu gazowego, a także z podstawowymi wielkościami charakteryzującymi analizę lotnych związków smakowo -zapachowych piwa i wina metodą chromatografii gazowej w tym wpływu warunków na jakość uzyskanych wyników.

Aparatura i warunki analizy

• Chromatograf gazowy, wyposażony w inżektor typu split/splitless, detektor FID oraz autosamppler z układem headspace

• Kolumna kapilaran (60m ×0,32 mm ×0,5µm) powlekana glikolem polietylenowym

• Gaz nośny: hel o przepływie 1,0 ml/min

Dla określenia zawartości związków lotnych w badanych próbach piwa i win stworzono krzywe wzorcowe związków najczęściej spotykanych w piwach i winach: aldehyd octowy, octan etylu, metanol, etanol, maślan etylu, n-propanol, 2-metylo-1-propanol, octan izopropylu, 2-metylo-1-butanol, 3-metylo-1-butanol, kepronian etylu, keprylan etylu.

metanol		maślan etylu		n-propanol
czas retencji	11,294	czas retencji	16,823	czas retencji	17,427
stężenie	Powierzchnia piku	stężenie	Powierzchnia piku	stężenie	Powierzchnia piku
3,94	8,54	0,438	36	40,15	94,49
1,97	3,73	0,219	19,78	20,075	40,59
0,985	1,49	0,1095	10,2	10,0375	16,31
0,4925	0,61	0,05475	4,86	5,01875	8,9
0,24625	0	0,027375	2,61	2,509375	5,93
0,123125	0	0,0136875	1,26	1,2546875	1,26
0,0615625	0	0,0068438	0,69	0,6273438	0,69

2-metylo-1-propanol		octan izopentylu		2-metylo-1-butanol		3-metylo-1-butanol
czas retencji	20,517	czas retencji	22,025	czas retencji	28,129	czas retencji	28,27
stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnia
40	164,12	4,345	198,77	40,75	104,74	80,7	352,9
20	78,35	2,1725	109,56	20,375	52,25	40,35	174,68
10	38,77	1,08625	59,43	10,1875	26,88	20,175	90,31
5	19,54	0,543125	30,02	5,09375	13,23	10,0875	45,75
2,5	11,78	0,2715625	15,27	2,546875	8,4	5,04375	28,4
1,25	6,16	0,01357813	7,85	1,2734375	4,42	2,521875	14,86
0,625	2,63	0,0678906	3,97	0,66367188	1,99	1,2609375	6,49

3-metylo-1-butanol		kapronian etylu		kaprylan etylu		ETANOL
czas retencji	28,27	czas retencji	29,47	czas retencji	39,08	czas retencji	12,694
stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnia	stężenie	powierzchnie
80,7	352,9	0,427	12,15	0,68	7,18	6,00	62488,90
40,35	174,68	0,2135	6,55	0,34	3,31	7,00	82287,80
20,175	90,31	0,10675	3,3	0,17	1,63	8,65	72755,60
10,0875	45,75	0,053375	1,81	0,085	0,78	9,61	110968,00
5,04375	28,4	0,0266875	0,84	0,0452	0,46	11,54	119843,00
2,521875	14,86	0,0133438	0,53	0,02125	0,21	12,50	146213,00
1,2609375	6,49	0,0066719	0	0,010625	0,13	14,00	157093,00

Na podstawie danych wykreślono krzywe wzorcowe

Analogicznie wykreślono krzywe wzorcowe dla pozostałych związków wzorcowych i odczytano wzory krzywych.

Na podstawie krzywych wzorcowych określono zawartości poszczególnych związków w badanych produktach. Stężenie podane zostały w mg/l badanego produktu

	wino aroniowe			wino białe gronowe			wino porzeczkowe
		nr piku	powierzchnia piku	stężenie	nr piku	powierzchnia piku	stężenie	powierzchnia piku	stężenie
aldehyd octowy	4	155,2277	92,52	2	145,28903	86,59	12,0067	7,02
octan etylu	8	913,5241	47,68	4	627,37207	32,55	593,34918	30,75
metanol	9	132,7914	59,67	5	47,57467	21,50	210,60741	94,52
etanol	10	131906,00	11,95	6	154866,00	13,88	102628,00	9,50
maślan etylu	13	6,15032	0,07	8	6,35811	0,07	11,20941	0,13
n-propanol	14	73,51769	32,44	9	58,67904	26,13	40,4082	18,35
2-metylo-1-propanol	16	158,1543	38,96	11	197,21645	48,57	76,93302	18,97
octan izopentylu	17	14,30241	0,19	12	25,00303	0,43	96,1854	2,00
2-metylo-1-butanol	19	0	0,00	14	0	0,00	0	0,00
3-metylo-1-butanol	20	1031,63	238,13	15	894,67944	206,42	479,25925	110,24
kapronian etylu	21	16,98314	0,59	16	30,24498	1,05	38,56741	1,34
kaprylan etylu	24	13,1732	1,26	20	38,62737	3,69	54,73211	5,22

Chromatograf wina aroniowego

Chromatograf wina białego gronowego

	wino jagodowe		wino czerwone		wino białe
		powierzchnia piku	stężenie	powierzchnia piku	stężenie	powierzchnia piku	stężenie
aldehyd octowy	40,31537	23,92	180,4533	107,58	350,44711	209,07
octan etylu	461,69565	23,79	259,7005	13,11	666,01794	34,59
metanol	114,32524	51,40	138,1899	62,09	135,53465	60,90
etanol	130113,00	11,80	104410,00	9,65	80736,70	7,67
maślan etylu	4,3852	0,05	1,28456	0,01	1,8536	0,02
n-propanol	26,82988	12,58	11,89645	6,22	12,30009	6,39
2-metylo-1-propanol	109,69118	27,03	229,247	56,45	185,92314	45,79
octan izopentylu	32,30372	0,59	5,67593	0,00	9,30722	0,08
2-metylo-1-butanol	0	0,00	0	0,00	0	0,00
3-metylo-1-butanol	750,89899	173,13	659,4589	151,96	590,51088	136,00
kapronian etylu	37,1842	1,30	8,155335	0,28	16,23618	0,56
kaprylan etylu	56,09411	5,35	19,57677	1,87	8,4725	0,81

	piwo Ciechan		piwo 1		piwo 2
		powierzchnia piku	stężenie	powierzchnia piku	stężenie	powierzchnia piku	stężenie
aldehyd octowy	55,31939	32,87	63,95943	38,03	64,37477	38,28
octan etylu	331,12656	16,88	343,2875	17,53	338,93625	17,30
metanol	5,3645	2,60	0	0,00	2,61948	1,37
etanol	49498,00	5,05	55339,80	5,54	54465,40	5,47
maślan etylu	5,01896	0,05	5,8216	0,06	5,59808	0,06
n-propanol	19,58666	9,49	20,38393	9,83	20,15392	9,73
2-metylo-1-propanol	49,31365	12,18	48,34905	11,94	48,18101	11,90
octan izopentylu	142,10688	3,01	80,94862	1,66	77,52513	1,59
2-metylo-1-butanol	0	0,00	61,15093	23,70	61,50097	23,83
3-metylo-1-butanol	273,10651	62,51	186,5283	42,47	182,49411	41,53
kapronian etylu	15,54216	0,54	16,93116	0,59	16,17514	0,56
kaprylan etylu	20,02131	1,91	19,39841	1,86	17,80508	1,70

Wnioski

Na złożoność smako-zapachową win i piw pływa wiele związków lotnych. Ich oznaczenie możliwe jest dzięki wykonaniu badania za pomocą chromatografii gazowej.

Badane produkty różniły się zawartością lotnych związków smakowo-zapachowych co definiuje ich różnorodny bukiet. Różnice te są wyraźnie widoczne zarówno pomiędzy piwem a winem jak i pomiędzy poszczególnymi produktami danego rodzaju. Wynikać one mogę z różnego składu chemicznego surowców wykorzystanych do produkcji jak i różnic w technologii produkcji win i piw.

Obecności metanolu nie stwierdzono tylko w jednym produkcie- Piwo 1. Jednak w pozostałych produktach dawki metanolu nie zagrażają zdrowiu i życiu konsumenta.

Stężenie etanolu odpowiadało stężeniu deklarowanemu przez producenta w przypadku win i piw komercyjnych jak i założonemu przez studentów w wypadku win produkowanych na zajęciach.

---