Úvod / Pôdohospodárstvo podľa tém / Rastlinná výroba / Vinič a víno

Stanovenie ťažkých kovov v bielom a červenom víne

23-08-2021
RNDr. Jarmila Švancarová Laštincová, PhD. | Jarmila.Lastincova@uksup.sk
Ústredný kontrolný a skúšobný ústav poľnohospodársky, Bratislava

Stanovenie ťažkých kovov v systéme pôda-vinič-víno je extrémne dôležité nielen pre kvalitu vína, ale hlavne pre zdravie spotrebiteľov. Kvantitatívne stanovenie Cd, Pb, Cu a Fe v slovenskom červenom a bielom víne z chránenej oblasti Južnoslovenská bolo uskutočnené priamo v zriedenej vzorke metódou stripping chronopotenciometrie a metódou AAS. Vybrali sme tri odrody Rizling vlašský, Rizling rýnsky a Frankovka modrá, ktoré sú najčastejšie používané na výrobu kvalitných odrodových vín.

Minerálne látky vo víne s obsahom len niekoľko desiatok mg/l sú hlavne ióny Fe, B, Si, Mn, Zn. Stopové prvky vo víne sú zasa tie, ktoré majú obsah menej ako 1mg/l sú to hlavne ióny Al, Cu, F, Co, As, Pb, Cd. Minerály sa do rastlín viniča dostávajú koreňovým systémom z pôdy. Podieľajú sa na tvorbe chuťových vlastností hrozna a sú tiež dôležité pre rast a výživu kvasiniek (Vránová, 2011). Na výšku ich obsahu má vplyv pôda aj geologické podložie, počasie v danom roku, hnojenie, postreky a úpravy pri technológii a výrobe vína (Bora et al., 2015). Stanovenie stopových obsahov ťažkých kovov môže predstavovať problém pri vzorkách, ktoré majú vyšší obsah solí a makroelementov, pretože spôsobujú interferencie. Tento problém odstránime pri stanovení metódou stripping chronopotenciometrie (Laštincová et al., 2011). Prezentované vzorky boli vína Frankovka modrá, Rizling vlašský ročník 2007 (FM, RV), ktoré boli odobraté na analýzu kovov z vinárstva BSC Slovakia s.r.o., Južnoslovenská vinohradnícka oblasť. V rámci certifikácie boli stanovené podľa metód OIV (MA-AS311-01, MA-AS313-01, MA-AS323-04, MA-AS313-02) aj základné parametre cukor, alkohol, prchavé kyseliny, celkový extrakt a bezcukorný extrakt ako aj obsah SO2 a celkové kyseliny. Akostné vína s CHOP „Južnoslovenská“ musia mať minimálny obsah skutočného alkoholu 10,5%obj., celkové kyseliny minimálne 3,5g/l, minimálny bezcukorný extrakt 16g/l a prchavé kyseliny max. 1,1g/l, čo vybrané vína od daného výrobcu splnili (viď. Tab.1.). Vplyvom globálneho znečisťovania sa môžu kovy svojím obsahom stať toxické preto je ich treba sledovať. Kontrola kvality vína je dôležitá z hľadiska toho, že niektoré ťažké kovy sú nepostrádateľné v malých množstvách, ale stávajú sa toxickými pri vyšších koncentráciách. Výskumy EU ukazujú, že životné prostredie vo vyspelých industriálnych krajinách Európy (Ribéreau-Gayon et al., 2006) má značný vplyv na obsah Pb, lebo európske vína obsahujú 2x viac Pb(63ug/l) než vína z Austrálie Pb(28ug/l).

Výsledky analýz slovenského vína Frankovka modrá (FM) a Rizling vlašský (RV) s obsahom ťažkých kovov stanovených metódou stripping sú uvedené v Tab.1. Výsledky poukazujú na iba mierne vyšší obsah Cu v červenom víne oproti bielemu (priemer Cu 0,262mg/l). Obsah Pb (73,5 µg/l v červenom a 59 µg/l v bielom) je porovnateľný s inými  európskymi krajinami (Bulharsko 67 µg/l Pb, Angelova et al.1999, Chorvátsko 101 µg/l, Banovič et al.2009). Maximálny akceptovateľný limit pre Pb vo víne je podľa O.I.V. legislatívy 0,15 mg/l a limit pre Cu je max. 1mg/l (Tariba, 2011). Obsah Cd býva väčšinou pod medzu stanovenia, nám vyšlo v bielom víne 1,6 µg/l a v červenom 1,79 µg/l, O.I.V. limit je max. 0,01 mg/l Cd.

Tabuľka č.1: Stanovenie ťažkých kovov Cd, Pb, Cu vo vínach s CHOP „Južnoslovenská“ metódou stripping chronopotenciometrie.

Tabuľka č.1

Pri stanovení obsahu medi v bielom víne Rizling rýnsky roč.2020 (RR) z Južnoslovenskej vinohradníckej oblasti metódou Atómovej absorpčnej spektrofotometrie s elektrotermickou  atomizáciou (AAS-ETA) sme detegovali o niečo vyššiu koncentráciu Cu 255,7 µg/l s použitím modifikátora Pd+Mg(NO3) ako bez neho 218,4 µg/l Cu bez použitia modifikátora (viď. obr.1).

Obr. 1

Obr. 1: Stanovenie medi metódou AAS-ETA.

Stanovenie kovov Pb, Cu a Fe v suchom víne RR, ktoré sme odobrali vo vinárstve Hubert J.E. s.r.o. a podrobili certifikačnému procesu pričom sme stanovili aj ostatné parametre vína (viď.Tab.2) bolo bezproblémové.

Tabuľka č.2: Stanovenie ťažkých kovov Pb, Cu a Fe v bielom víne s CHOP metódou AAS.

Tabuľka č.2

Chemikálie, ktoré boli použité sú: štandardné roztoky Pb, Cu, Fe (fy Fischer, 1g/l) pre AAS, CRM-Surface Water Level Batch No.129 pre AAS, ultračistá voda Milli-Q (Lambda LIFE) vodivosť 18,2 mΩ, prístroj AA-6800 autosampler (fy Shimadzu), lampy pre prvky sa nastavujú automaticky, sledujú sa absorbancie a meria sa pri nastavených vlnových dĺžkach, kde nie sú prítomné interferencie a to pre jednotlivé kovy: Pb pri 283,3 nm a Cu pri 324,8nm a Fe pri 248,3nm. Prístroj je s grafitovou pieckou, šírka štrbiny 0,5nm (elektrotermická atomizácia T=2600°C), nosný plyn Argón, meranie sa uskutočňuje riadením na PC, vytvorí sa súbor v počítači (rok, mesiac, vzorka) a každá vzorka sa zmeria 3x. Prístroj spriemeruje 2 najbližšie hodnoty a odľahlú vylúči. Najprv sa meria nulový roztok, potom štandardy a nakoniec vzorka vína, ktorá sa predtým okyslí 0,5% HNO3 (dávkujeme autosamplerom 20 mikrolitrov vzorky). Použité štandardy a chemikálie využijeme na zostrojenie kalibračnej krivky (viď. obr.2) z ktorej sa určia kvantitatívne obsahy látok po nameraní absorbancie vzorky.

Obr. 2

Obr. 2

Výsledky analýzy bieleho suchého vína Rizling rýnsky (RR) s obsahom alkoholov, celkových a prchavých kyselín ako aj obsahu ťažkých kovov metódou AAS-ETA sú uvedené v Tab.2

Analýza vína s CHOP „Južnoslovenská“ Rizling rýnsky metódou AAS-ETA mala obsah Cu 0,23 mg/l, čo je porovnateľné s bielym vínom nameraným stripping metódou 0,26mg/l. Obsah Pb v RR roč.2020 bol však nameraný metódou AAS iba 9,15 µg/l oproti RV roč.2007 59 µg/l Pb stripping metódou. Mohlo to byť spôsobené vplyvom ročníka alebo technológie, poprípade daný vinohrad mal nižšiu koncentráciu v podloží a tým aj koreňový systém čerpal menej pre rastlinu. Obsah Fe vo vzorke vína RR bol 0,395mg/l, čo je podstatne menej ako býva vo vínach z Chorvátska (0,800-1,2mg/l) a neprekročil povolený limit v bielom víne odporučený O.I.V. 10 mg/l. aj toto svedčí o kvalite slovenských bielych vín.

Podstatou tohto článku je dôraz na obsah ťažkých kovov, ktoré majú vplyv na arómu vín ako aj porovnanie stanovených obsahov. Makro a mikroelementy ťažkých kovov vo víne idú v poradí Fe › Cu › Pb › Co › Cd a sú zvyčajne nižšie ako v mušte. Možno to vysvetliť formovaním nerozpustných komponentov, ktoré sa odstránia sedimentáciou spolu s kvasnicami po fermentácii. Ťažké kovy v našich vínach boli pod limitmi odporučenými medzinárodnou organizáciou pre vinič a víno O.I.V.

Literatúra:

  • Angelova et al., (1999). J. Int. Sci.Vigne Vin., 1999, 33, No.3, pp:119-131.
  • Banovič M., Kirin J., Čurko N., Kovačevič Ganič (2009) Influence of vintage on Cu, Fe, Zn and Pb content in some Croatian red wines. Special Issue, Czech J. Food Sci. Vol.27.
  • Florin-Dumitru Bora et al.,(2015) Vertical distribution and analysis of micro-macroelements and heavy metals in system. Chem. Cent. J. 2015 Apr 12,9:19. doi:10.1186/s13065-015-0095-2
  • Blanka Tariba (2011). Metals in wine-impact on wine quality and health outcomes. Biological Trace Element Research (2011) 144: 143-156. doi: 10.1007/s12011-011-9052-7
  • Laštincová et al., (2011). Journal of Life Sciences 5 (2011), str.768-771.
  • Ribéreau-Gayon et al., 2006. Handbook of Enology. Vol.2 The chemistry of Wine stabilization and Treatments. John Wiley and Sons, Chichester.
  • Vránová (2011) Bakalárska práca VÚT v Brne, fakulta chemická, Institute of Food and Biotechnology.