18 ''Ο Ο1ΝΟΛΟΓΟΣ" ΑΡ. ΤΕΥΧΟΥΣ 34 ΑΝΧΝΕΥΣΗ ΝΟΘΕΑΣ& ΓΕΩΓΡΑΦΚΗΣ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΣΤΑ ΤΡΟΦΜΑ ΚΑ ΠΟΤΑ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΥΡΗΝlκογ ΜΑΓΝΗτlκογ ΣΥΝΤΟΝIΣΜογ Θ. Μαυρομούστακος,Γ. Μπόνας, Μ. Ζερβού, Ε. Θεοδωροπούλου Μ. Bensaia, Χ. Δημητρίου, Μ. Μί)(α-Σκρέπα νστιτούτο Οργανικής και Φαρμακευτικής Χημείας, Εθνικό δρυμα Ερευνών, Βασιλέως Κωνσταντίνου 48, 116 35 Αθήνα '...,. ω ΕΣΑΓΩΓΗ Ο Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός (NucIear Magnetic Resonance - NMR) είναι μια μορφή φασματοσκοπίας απορρόφησης όπου κάτω από κατάλληλες συνθήκες το δείγμα απορροφά ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία σε περιοχή συχνοτήτων χαρακτηριστική του παρατηρούμενου πυρήνα. Ενα φάσμα NMR είναι ένα διάγραμμα των κορυφών απορρόφησης σε συνάρτηση με την συχνότητα. Ο Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός βρίσκει πολλές εφαρμογές στη Φυσική, Χημεία, Βιοχημεία, Βιοφυσική, Μοριακή Βιολογία και τελευταία στην ατρική. Αναφέρουμε ενδεικτικά μόνο μερικές εφαρμογές της μεθόδου για να δείξουμε το εύρος της συνεσφοράς της: α) ταυτοποίηση και εύρεση της διαμόρφωσης ενώσεων και συμπλόκων, β) μελέτη ιδιοτήτων ζεολίθων, κυκλοδεξτρινών, πολυμερών, υάλων, κοιτασμάτων και κεραμικών γ) μελέτη αλληλεπίδρασης φαρμακευτικών και άλλων βιολογικά δραστικών ουσιών με το κέντρο δράσης τους δ) μελέτη βιοχημικών μηχανισμών ε) διάγνωση και διαφοροποίηση καλοήθων από καρκινικούς όγκους (προστάτης, θυρεοειδής, ε γκέφαλος). _
20 ''Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" ΑΡ. ΤΕΥΧΟΥΣ 34 61.4 ΜΗΖ ΤΜυ CH 2 DCH 2 0H CH 3 CHOOH 1/-- CH 3 CH 2 0D ------------' r -------' \ --------._--- ------_.. ----' 6 ι 5 4 3 2 Ο ΡΡΜ Σχήμα 1. Φόσμα 2H-NMR αιθανόλης με ουσία αναφορός (TMU. Ν.Ν-τετραμεθυλουρία) Την τελευταία δεκαετία όρχισε επίσης να αναmuaacrai και έχει ήδη καθιερωθεί μια σπουδαία για την προστασία του καταναλωτή εφαρμογή του Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού. Η ανίχνευση της νοθείας και η πιστοποίηση της γεωγραφικής προέλευσης αλκοολούχων ποτών και τροφίμων. Στο όρθρο αυτό θα αναφερθούμε σε δύο ειδικές μεθόδους ανόλυσης που βασίζονται στον Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό:. Στην ανόλυση με Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό του Φυσικού σοτοπικοι) Διαχωρισμού σε κόθε θέση του εξεταζόμενου μορίου (Site NaturaI Isotope Fractionation). Για τη μέθοδο αυτή έχει ε πικρατήσει η ονομασία SNIF-NMR από τα αρχικό των λέξεων. 11. Στην ανίχνευση με Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό Ανθρακα-13 της γνησιότητας και ενδεχομενως της γεωγραφικής προέλευσης του α γνού παρθένου ελαιολόδου. Από τις μεθόδους αυτές η πρώτη εφαρμόζεται ήδη, η δε δεύτερη βρίσκεται σε ερευνητικό στόδιο. Στο όρθρο αυτό θα αναλύσουμε τη μέθοδο SNIF-NMR και θα αναφερθούμε στη συνεισφορό του εργαστηρίου μας στη μελέτη ανίχνευσης νοθείας και γεωγραφικής προέλευσης αγνού παρθένου ελαιολόδου με χρήση όνθρακα-13 ( '3 C-NMR).. ΑΡΧΗ ΜΕΘΟΔΟΥ SNIF NMR ΑΠΟΤΕΛΕΣΜΑΤΑ Η μέθοδος SNIF-NMR βασίζεται στη διαφορό
22 ''Ο ΟΝΟΛοrΟΣ" ΑΡ. ΤΕΧΟΥΣ 34 :1 Α) Β) Γ) ΝΟΤΑ ΤΥΝΗΣΑ (100~) V ',,,, 6% 02, ο,,,, ΝΕΑ ΖΗΛΑΝΔΑ (100~) -:.L-!-=-...J_L--'--.J,-=::r::::ι::...ι...-L...,..~_ 94% ΑΦΡΚΗ ΑΥΣΤΡΑΛΑ ΟIΝΟ ΑΓΝΩΣΤΗΣ ΦΥ'ΚΟ ΟΝΟ ΠΡΟΕΛΕΥΗΣ ~ \ χ " χ.χ (~ot\,, ~_/, ' οο' ο ο ι '-.::...J ΕΜΠΛΟΥΤΜΕΝΟ QINQI 3% D2 02 (27%) ΝΕΑ ΖΗΛΑΝΔΑ,,, ο, ΑlθΑΝΟΛΕΣ ΑΠΟ ΣΑΚΧΑΡΟΤΕΥΤΛΟ Γ;7\ ~ Dl ϊ3% Ο ΒΟΥΛΓΑΡΑ.ΟΥΓΓΑΡΑ (100%) Σχήμα 2. ΠαραδείΥματα χρήσης διακριτικής ανόλυσης παραυόντων (discriminant factor analysis) και αυθεντικότητας οίνων με χρήση της μεθόδου SNIF. (α) οίνοι προερχόμενοι από χώρες που έχουν ζεστό ξηρό, ζεστό - υγρό, και κρύο υγρό κλίμα. (β) οίνοι από το νότιο ημισφαίριο, επίδραση ΥεωΥραφικού πλότους (Νότιος Αφρική, Κέηπ Τόουν). και Αυστραλία (Αδελαϊδα) και του κλίματος της Νέας Ζηλανδίας και Αυστραλίας (Υ) έλεγχος εμπλουτισμού του οίνου με σόκχαρα από σακχαρότευτλο που παρουσιόζουν στις ποσότητες ισοτόπων που ενσωματώνουν, φυτό τα οποία ακολουθούν διαφορετικές φωτοσυνθετικές οδούς. Η αιτία της διαφοροποίησης στις ποσότητες των ισοτόπων εντοπίζεται κύρια στο μεταβολικό κύκλο στον οποίο ανήκει κόθε φυτό. Είναι γνωστό ότι υπόρχουν δύο βασικοί μεταβολικοί κύκλοι: ο C3 και ο C4. Στον κύκλο C3 ανήκουν τα σακχαρότευτλα, το σταφύλι, το μήλο κλπ. ενώ στον C4 α- Ο νήκουν το σακχαροκόλαμο, το καλαμπόκι Κ.ό. Σόκχαρα που πρέρχονται από το μεταβολικό κύκλο C4 περιέχουν αυξημένη φυσική αφθονία σε δευτέριο, σε σχέση με σόκχαρα που προέρχονται από τον κύκλο C3. Υπόρχει δηλαδή έ νας Φυσικός σοτοπικός Διαχωρισμός στις ενώσεις αυτές που είναι συνόρτηση του μεταβολισμού του φυτού από το οποίο προέρχονται. Είναι προφανές ότι ενώσεις συνθετικής προέλευσης εμφανίζουν επίσης διαφορετική αφθονία σε δευτέριο σε σχέση με ενώσεις φυσικής προέλευσης. Ο Φυσικός σοτοπικός Διαχωρισμός αντικατοmρίζει επίσης, αλλό σε μικρότερο βαθμό, το γεωκλιματικό περιβόλλον του φυτού. Η ιδιότητα αυτή δίνει τη δυνατότητα ανίχνευσης της γεωγραφικής προέλευσης κόποιων προ'ίόντων με τη μέθοδο SNIF-NMR. Παράλληλα όμως η ιδιότητα αυτή καθιστό υποχρεωτική σε αρκετές περιmώσεις τη διενέργεια ετήσιων δειγματοληψιών και μετρήσεων ώστε να λαμβόνονται υπόψιν οι κλιματολογικές επιmώσεις στα μετρούμενα μεγέθη. Η μέθοδος SNIF-NMR που ανακαλύφθηκε από τον Καθηγητή Gerard Martin χρησιμοποιείται ήδη για τον έλεγχο της αυθεντικότητας μεγόλου αριθμού προϊόντων ή μορίων στα οποία περιλαμβόνονται: α. οι οίνοι και τα αλκοολούχα ποτό β. χυμοί φρούτων (πορτοκαλιού, γκρεϊπφρούτ, ανανό, σταφυλιού, μήλου) - Υ. αρωματικές και όλλες ουσίες (βανιλλίνη, ανιθόλη, βενζαλδεϋδη, οξικό οξύ, α-πινένιο, καφφεϊνη, ευγενόλη, λεμονένιο, μενθόλη κλπ.).
26 ''Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" ΑΡ. ΤΕΧΟΥΣ 34 Ί 7 6 (7) Η (7) Η Η 4 (3) \)-, --(31 1\ (11""'(21 Η (101 CH, (5) '>--1(61--'--'< CH, (81 CH, (9) (2) Η 5 3 (3) (31 (7) (4) (8) 10 (7'1 (6) JI Vv Σχήμα 3. Φόσμα 2H-NMR του S(-) θ-πινενίου καθαρότητας 95% Η μέθοδος SNIF-NMR βασίζεται στην παρατήρηση του δευτερίου χωρίς να αποκλείεται στο μέλλον η ανόmυξη παρόμοιας μεθοδολογίας για την παρατήρηση όλλων πυρήνων. Παρόλο που το δευτέριο βρίσκεται σε χαμηλή φυσική αφθονία (0,015%) είναι ένας πυρήνας κατόλληλος για ποσοτικές μετρήσεις επειδή έχει χαμηλό χρόνο τετραπολικής αποδιέγερσης που α παλείφει οποιαδήποτε διπολική συνεισφορό που 2 (91 ο λούχα ποτό είναι η προσθήκη εξωγενώς αδήλωμπορεί να προέλθει από το φαινόμενο Overhauser (ΝΟΕ NucIuear Overhauser Effect). Επίσης τα πλότη των παρατηρου μένων φασματικών γραμμών του δευτερίου είναι της τόξης του ενός ΗΖ και δεν είναι ιδιαίτερα ευαίσθητα σε τυχόν ανσμοιογένεια του πεδίου το οποίο εξόλλου σταθερσποιείται σε πεδίο 19F. Ο μικρός γυρομαγνητικός λόγος του δευτερίου χαμηλή και η επιδεκτικότητα καθιστούν αναγκαία τη χρήση υψηλών πεδίων. Στα φόσματα 2H-NMR προσδιορίζονται οι ισοτσπικοί λόγοι D/H, στις διόφορες θέσεις ί του μορίου με τη βοήθεια μιας ουσίας αναφορός γνωστού ι σοτοπικού λόγου (D/H)s που προστίθεται σε γνωστή ποσότητα στο δείγμα. a. ΑΝΧΝΕΥΣΗ ΝΟΘΕΑΣ ΚΑ ΠΡΟΕΛΕΥΣΗΣ ΑΛΚΟΟΛΟΥΧΟΥΠΟΤΟΥ Η συχνότερα απαντώμενη νοθεία στα αλκοο ΔΑΦΗΜΣΤΕΤΕ ΠΟΝ 11 Ο Ν Ο Λ Ο Γ Ο 11. Ε ΝΑ ΤΟ ΕΓΚΥΡΟ ΠΕΡΟΔΚΟ ΤΗΣ ΕΝΩΣΗΣ ΤΩΝ ΕΜΗΝΩΝ ΟIΝΟΛΟΓΩΝ ΤΕΧΝΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΣ 11 Τ Ρ Ο Χ Ο Σ 11 Β. ΣΕΜΟΥΝΤΟΣ - Ζ. ΠΑΥΡΑΚΑΣ & ΣΑ Ε.Ε. ΖΑίΜΗ 24 (10683) ΑΘΗΝΑ ΤΗΛ.: 823.5678, 823.3074 FAX: 823.8230
28 "Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" ΛΡ, ΤΕΥΧΟΥΣ 34 α) 10_0 β) γ) 90 50% 8.0 /". ΒΑΝIι\ΛΑ IOO~. ~ / ':ι ". ~'J",.f..,~ \~ 02 5% ~)~\... ΓΟΥΑΚΟΛΗ 100% 4.0 3.0 Ο 95% Σχήμα 4. Φάσματα 'H-NMR (α) φυotκών και (β) συνθετικών βανιλλινών (γ) παράδειγμα με διακριτική ανάλυση δειγμάτων βανιλλίνης των σακχάρων. Η προσθήκη αυτή μπορεί να γίνει τόσο πριν όσο και μετά τη ζύμωση και στοχεύει στην αύξηση της αξίας του φτωχού σε σάκχαρα μούστου που θα δώσει κρασί χαμηλού αλκοολικού βαθμού. Τα φάσματα δευτερίου λαμβάνονται σε δείγματα αλκοόλης (άνω των 95") που προέρχεται από απόσταξη του αλκοολούχου ποτού. Τόσο η απόσταξη όσο και οι απαιτούμενοι υπολογισμοί για, την παρασκευή δειγμότων, η εισαγωγή παραμέ τρων για στατιστική ανάλυση, ο προσδιορισμός βέλτιστων συνθηκών για λήψη φασμότων και τέ λος η αποτίμησή τους γίνονται πια αυτοματοποιημένα. Η μέθοδος SNIF NMR μπορεί να ανιχνεύσει αυτή τη διαδεδομένη μορφή νοθείας γιατί η αφθονία του δευτερίου είναι πρλύ χαμηλότερη στην αιθανόλη που προέρχετια από σακχαρότευτλα σε σχέση με την αιθανόλη που προέρχετια από τα σάκχαρα του σταφυλιού. επομένως ο ισοτοπικός λόγος που εκφράζεται σε ppm θα ποικίλλει στις δύο αιθανόλες που έχουν διαφορετική προέλευση. Για παράδειγμα ο ισοτοπικός λόγος ενός κρασιού Bordeaux είναι μεγαλύτερος των 102 ppm. Αν ό μως το κρασί νοθευτεί από σακχαρότευτλα ο λόγος αυτός είναι μικρότεροςτων 92 ppm. Ενα παράδειγμα φάσματος 2H-NMR της αιθα νόλης δείχνεται στο Σχήμα 1 της σελίδας 20. Λόγω της χαμηλής αφθονίας των δευτερίων καθένα από τα οποία δίνει μια κορυφή στο φάσμα (CH2DCH20H (), CH3CHDOH (11), CH3CH20D (111)). Στο μέσον του φάσματος εμφανίζεται η κορυφή της τετραμεθυλοουρίας -ΤΜυ- που χρησιμοποιείται ως ουσία αναφοράς γνωστού ισοτοπικούλόγου. Το μέγεθος (Ο/Η)ι αντικατοmρίζει κυρίως το φυτικό είδος που έχει συνθέσει το σάκχαρο και σε μικρότερο βαθμό τη γεωγραφική θέση του τόπου συγκομιδής (φύση του ύδατος που χρησιμοποιήθηκε κατά τη φωτοσύνθεση). Το μέγεθος (Ο/Η)ιι αντιπροσωπεύει τα κλιματολογικά χαρακτηριστικά του τόπου παραγωγής των σταφυλιών (φύση των ομβρίων υδότων και μετερεωρολογικές συνθήκες) και σε μικρότερο βαθμό, τη συγκέντρωση σακχάρου στο αρχικό γλεύκος. Η μέθοδος SNIF-NMR αποτελεί και τη μοναδική όπου μπορεί να ανιχνεύσει την προέλευση αλκοολούχων ποτών. Σε περίmωση μιγμάτων μπορεί επίσης να αποφανθεί για τους αλκοολικούς βαθμούς, που δεν προέρχονται από τη ζύμωση του σταφυλιού αλλά από την προσθήκη εξωγενών σακχάρων (σακχαρότευτλα, καλαμπόκι, σακχαροκάλαμο). Ενα παράδειγμα εύρεσης της γεωγραφικής προέλευσης, διαφόρων οίνων με τη μέθοδο της διακριτικής ανάλυσης παραγόντων (discriminant
30 ''Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" - ΑΡ. ΤΕΧΟΥΣ 34 σ) σστεpoειδ~ς όνηθος (Jllicium veγum) Β) πεύκος (ιοσμερε(ωση από εστραυόλπ) ι v) μόροθος (FoenicuIum vuigare) δ) πρόσινος όνηθος (PimpineIIa anisum) Σχήμα 5. Δείγματα ανιθόλης από διαφορετική βοτανική προέλευση (α) αστεροειδής όνηθος (1llicium verum) (β) πεύκος (ισομερείωση από εστραγόλη) (γ) μόραθος (FoenicuIum vulgare) (δ) πρόσινος όνηθος (Pimpinella anisum) factor analysis) των μετρήσεων SNIF-NMR δείχνεται στο Σχήμα 2 της σελίδας 22. [1-5]. Ηδη η μέθοδος SNIF-NMR έχει εγκαθιδρυθεί σαν επίσημη μέθοδος ανόλυσης από την Ευρωπα"ίκή Κοινότητα για την ανίχνευση προσθήκης θόδου προσκρούει στην πολυπλοκότητα των φαj σακχόρων στο γλεύκος (EEC 2676/90). β. ΑΝΧΝΕΥΣΗ ΝΟΘΕΑΣ ΣΕ ΧΥΜΟΥΣ ΦΡΟΥΤΩΝ Η νοθεία χυμών φρούτων και ποτών βασισμένων σε φρούτα αποτελεί πρόβλημα που αντιμετωπίζει ο καταναλωτής και η βιομηχανία τροφίμων ε δώ και αρκετό χρόνια. Η νοθεία έγκειται στην αδήλωτη προσθήκη σακχόρου ή πλυμένου πολτού. προσθήκη χρωμότων. αμινοξέων. ύδατος. οργανικών οξέων ή τεχνητών αρωμότων. Οπως και στους οίνους η πιο διαδεδομένη νοθεία είναι η εξωγενής προσθήκη σακχόρων στα φρούτα. Αυτή μπορεί να ανιχνευθεί με ανόλυση παρόμοια με αυτή των οίνων. Στην ανόλυση διαφέρει μόνο το πρώτο βήμα όπου γίνεται ζύμωση των χυμών φρούτων σε μίγμα ύδατος-αιθανόλης. Η ανίχνευση αυτής της νοθείας είναι σημαντική εόν κανείς σκεφτεί ότι σε χυμό πορτοκαλιού 650 ΒΓίχ εόν τα σόκχαρα προέρχονται από πορτοκόλι η τιμή του ανέρχεται σε $1200/τόνο ενώ εόν αυτό προέρχονται από σακχαρότευτλα ή καλαμπόκι τότε η τιμή μειώνεται στο 1/5. Σε περίmωση χυμών εσπεριδοειδών στους ο ποίους προστέθηκαν σόκχαρα από σακχαρότευτλα ο ισοτοπικός λόγος (D/H)I της παραγόμενης αιθανόλης διαφέρει κατό 10 ppm από το λόγο της αιθανόλης που προέρχεται από 100% φυσικό χυμό [6-9]. Θα θέλαμε συμπερασματικό να τονίσουμε ότι η μέθοδος SNIF-NMR δεν αποτελεί πανόκεια για την ανίχνευση όλων των νοθειών. Για παρόδειγμα στους χυμούς φρούτων δεν μπορεί να ανιχνεύσει νοθεία που προέρχεται από μίξη χυμού γκρε"ίπφρουτ με χυμό πορτοκαλιού. Στις περιmώσεις αυτές απαιτείται συνδυασμός με όλλες τεχνικές όπως για παρόδειγμα. τη φασματογραφία μόζας για τη μέτρηση του ισοτοπικού λόγου 13C/12C των διαφόρων εξεταζομένων ενώσεων. Υ. ΑΝΧΝΕΥΣΗ ΑΡΩΜΑΤιΚΩΝ ΚΑ ΑΛΛΩΝ ΟΥΣΩΝ Η μέθοδος SNIF-NMR μπορεί θεωρητικό να ε φαρμοσθεί για τη μελέτη οποιουδήποτε μορίου πέραν της αιθανόλης στην οποία αναφερθήκαμε παραπόνω. Στην πρόξη όμως η εφαρμογή της με
32 ''Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" ΑΡ. ΤΕΧΟΥΣ 34, 172.5 0108 Olα 0100 090, Ί 9,! 172.4 0ge 172.3 172.2 (ppm) 172.1! 10 Ll2 L13 Q β.:.ιί, ~"'''' '~~~~~I~'~.~,,~..,~,ι~..~λ~Ω~Ω.ι~~~. 129.5 129.0 128.5 128.0 127.5 (ppm) Σχήμα 6. 13C φόσμα της καρβονυλικής και αιθυλενικής περιοχής του ελαιολόδου. Η ταυτοποίηση των κορυφών δείχνεται με επισήμανσητων κορυφών. Ο 1α (C, του Ελαϊκού στη θέση α). Llα (C, του Λινολεϊκού στη θέση α). σμάτων των παρατηρουμένων ενώσεων. Για παράδειγμα στο Σx~μα 3 της σελίδας 26 παραθέτουμε ένα φάσμα H-NMR του S (-)-απινενίου στα 61.4 ΜΗΖ (400 ΜΗΖ ως προς το πρωτόνιο). Οπως παρατηρείαι παρόλο που η ταυτοποίηση είναι εφικτή στο φάσμα οι κορυφές δε διαχωρίζονται πλήρως με αποτέλεσμα τη μείωση της ακρίβειας. Γι' αυτό απαιτείται υψηλότερου πεδίου όργανο Π.χ. 500 ή 600 ΜΗΖ. Ενα όλ/ο παράδειγμα όπου η μέθοδος SNIF ΝΜΑ έχει οικονομικό ενδιαφέρον είναι η περίmωση της βανιλλίνης. Το άρωμα που χρησιμοποιείται στη βιομηχανία τροφίμων για την ευωδία εξάγεται από το φυτό CAM, VaniIIa PIanifolia (archidaceae) -λοβοί βανίλλας- και είναι σχετικά ακριβό συνθετικό ($10,000/kg). Ημισυνθετικές ή συνθετικές βανιλλίνες που παρασκευάζονται από ευγενόλη, λιγνίνη ή γυαγιακόλη είναι πολύ φθηνότερες ($15/kg). Ομως όπως και στην περίmωση της αιθανόλης δεν υπάρχει τρόπος διαφοροποίησης των δύο βανιλλινών με κλασικές μεθόδους. Η ισοτοπική αναλογία δευτερίου αλλά και άνθρακα και πιθανά δ'80 μπορεί να οδηγήσει στη διαφοροποίηση φυσικών και συνθετικών δειγμάτων. Με μέτρηση των ισοτοπικών λόγων (D/Η)ί και των μοριακών λόγων ί, που διαφέρουν ανάλογα από την προέλευση του μορίου, μπορεί να διαχωριστεί η φυσική βανιλλίνη από τη σύνθετική (Σχήμα 4, σελίδα 28). Μια όλ/η σπουδαία εφαρμογή της μεθόδου SNIF-NMR είναι η ανίχνευση της βοτανικής προέλευσης της ανιθόλης που αποτελεί βασικό συστατικό του ούζου. Οπως δείχνεται στο Σχήμα 5 της σελίδας 30 τα δείγματα ανιθόλης διαφορετικής προέλευσης έχουν ποικίλες εντάσεις στο αιθυλενικό δευτέριο (δείχνεται στο βέλος). Αυτές οι διαφορές χαρακτηρίζουν και τη βοτανική προέλευση της ανιθόλης [10-12]. 11. ΠΟΣΟTlΚΟΣ ΠΡΟΣΔΟΡΣΜΟΣ ΤΩΝ ΚΥΡΟΤΕΡΩΝ ΛΠΑΡΩΝ ΟΞΕΩΝ ΣΕ ΤΡΓΛΥΚΕΡΔΑ ΕΛΑΟΛΑΔΟΥ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΠΥΡΗΝΚΟΥ ΜΑΓΝΗΤιΚΟΥ ΣΥΝΤΟΝΣΜΟΥ ΤΟΥ ΑΝΘΡΑΚΑ 13 (13C ΝΜΑ) Μια νέα δραστηριότητα και επέκταση των ε φαρμογών που μπορεί να έχει ο Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός είναι η συνεισφορά του στην ανίχνευση πιθανής νοθείας του ελαιολάδου και στην εξακρίβωση της γεωγραφικής προέλευσης του. Συγκεκριμένα, σε φάσματα '3C ελαιολάδου που έχουν ληφθεί είναι δυνατός ο ποσοτικός προσδιορισμός των κυριότερων λιπαρών οξέων
34 "Ο ΟΝΟΛΟΓΟΣ" - ΛΡ. TEY.rOYΣ 34 - ΔΕΚΕΜΒΡΟΣ 1996 - ΦΕΒΡΟΥΛΡlOΣ 1997 35 S a t.,...010 (το 17 2.9 17 2.8 ppm 17 2.1 Ο 18 "-- 17 2.8 J j( 8 σαμε προς χρήση από τη Βιομηχανία Τροφίμων και Ποτών όσο και η συμμετοχή σε Ευρωπαϊκό προγρόμματα στον πολλό υποσχόμενο αυτό τομέα. ΒΒΛΟΓΡΑΦΑ [1]. G.J. MartIn and Μ.. MartIn, J. Chim. Phys. 80,293-297 (1983). [2]. G.J. Martin, Μ.. MartIn, F. Mabon and M.J. Michon, J. AgrIcuIt. Food Chem. 31,311-315 (1983). [3J. G.J. MartIn, Μ. Benbernou and F. LantIer, J. Inst. Brew. 91, 242-249 (1985). [4]. G.J. MartIn, Β.. Zhang,. Saulnier and Ρ. CoIonna Carbohydrate Research 148, ρ. 132-136 (1985). [5]. G.J. Martin, Β.. Zhang, Ν. NauIet, Μ.. MartIn, J. Amer. Chem. Soc. 108,5116-5122 (1986). [6]. G. MartIn, G. GuiIIou, γ.ι. Martin, Quality ControI 8, 246-254 (1995). [7]. W.W. Widmer, P.F. CancaIon, S. Nagy, Trends ίπ Food Science & TechnoIogy 3, 278-286 (1992). [8]. G.G. Martin, G. GuilIou, Μ. CaIsso, Fruit Processing 1,2 (1991). [9]. G. MartIn, Fruit Processing 2 (1992). [10]. G.J. MartIn, Μ.. MartIn, F. Maboon and J. BrIcout, J. Amer. Chem. Soc. 104,2658-2659 (1982). [11]. G.J. MartIn, Ρ. Janvier, S. Akoka, F. Mabon and J. Jurczak, Tetrahedron Letters, 27(25), 2855 2858 (1986). [12]. G. Martin, Α. Μίχας, Β. Τυχοπούλου 160 Πανελλήνιο Συνέδριο Χημείας 1103 (1995). [13J. Γ. Μπόνος, Μ. Day, Α. Μακρυγιάννης 16 Πανελλήνιο Συνέδριο Χημείας 1099 (1995). 11 Σχήμα 7. 13C φάσμα της καρβονυλικής περιοχής αγνού παρθένου ελαιολάδου και προσομοίωση της. Ο: Ελαϊκό, : Λινολεϊκό, SaI: Κορεσμένα. και μόλιστα σε κόθε θέση του γλυκερολικού σκελετού. Μέχρι τώρα η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον ποσοτικό προσδιορισμό των λιπαρών οξέων είναι η αέριος χρωματογραφία κατό την ο ποία προηγείται υδρόλυση των τριγλυκεριδίων και μετεστεροποίηση των στέρων σε πτητικούς μεθυλεστέρες. Η χημική όμως επεξεργασία του δείγματος έχει σαν συνέπεια την απώλεια πληροφορίας σχετικό με τη θέση του κόθε λιπαρού οξέος στο γλυκερολικό σκελετό. Με τον Πυρηνικό Μαγνητικό Συντονισμό η πληροφορία αυτή καθίσταται διαθέσιμη γιατί η συγκεκριμένη μέθοδος είναι μη καταστρεmική και έτσι δίνει συμπληρωματικές πληροφορίες με αυτές της μεθόδου της αέριου χρωματογραφίας. Τα κυριότερα λιπαρό οξέα που βρίσκονται στο ελαιόλαδο δείχνονται στον ακόλουθο Πίνακα. Παλμιτικό (10%) C16:0 (μόνο στη θέση α) Στεατικό (2%) C18:0 (μόνο στη θέση α) Ελαϊκό (78%) C18:1 cis- 9 Λινολεϊκό (6%) C18:2 cis-9,12 Λινολενικό (2%) C18:3 cis- 9,12,15 Αλλα (2%) Αντίθετα, όπως παρατηρείται στο φόσμα 13C_ NMR (Σχήμα 6, σελίδα 32) οι κορυφές από το ε λαϊκό (Ο) και λινολεϊκό () της α θέσης του γλυκερολικού σκελετού συντονίζονται σε διαφορετική θέση από τις αντίστοιχες που προέρχονται από τη β θέση του γλυκερολικού σκελετού. Είναι συνεπώς εφικτός ο ποσοτικός προσδιορισμός του καθενός από τα παραπόνω λιπαρό οξέα τόσο στη θέση α όσο και στη θέση β. Λόγω της αλληλεπικόλυψης των κορυφών είναι αναγκαία η προσομοίωση τους για την εξαγωγή ποσοτικών αποτελεσμάτων (Σχήμα 7). Η ερευνητική αυτή εργασία είναι μέρος ευρωπαϊκού ερευνητικού προγρόμματος το οποίο σκοπεύει στην ανόmυξη ολοκληρωμένων μεθόδων (με χρήση Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού και όλλων τεχνικών) για το χαρακτηρισμό του ελαιολόδαυ σε μοριακό επίπεδο. Συμπερασματικό, θα θέλαμε να τονίσουμε ότι ο Πυρηνικός Μαγνητικός Συντονισμός κατέχει ή δη μια ξεχωριστή θέση στον τομέα της ανίχνευσης της νοθείας ή και γεωγραφικής προέλευσης των τροφίμων και ποτών. Στη χώρα μας έχει εγκατασταθεί τα τελευταία χρόνια σημαντικός αριθμός φασματογρόφων Πυρηνικού Μαγνητικού Συντονισμού σύγχρονης τεχνολογίας. Είναι συνεπώς εφικτή τόσο η εφαρμογή των τεχνικών που παραθέ- ΟIΝΟΛΟΓIΚΑ προϊοντα ERBSLOH/GEISENHEIM/rEPMANIAΣ ΜΑΖ ΜΕ ΤΗ ΦΥΣΗ ΓΑ ΤΗ ΦΥΣΗ BIOΛOΓJΚA OIKOΛOΓJΚA ΟIΚΟΝΟΜIΚΑ ΔΡΑΣΤΚΑ ΧΩΡΣ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΑ. ΓJAAPIΣTH ΠΟΟΤΗΤΑ για οινοποίηση με υψηλή απόδοση, για άριστη, άνετη και οικονομική επεξεργασία γλεύκους, για υγιεινή και ολοκληρωμένη αλκοολική ζύμ<οοη, για παραγωγή εξαιρετικής και σταθερής ποιότητας κρασιού. Επιλέγοντας το νέο πρόγραμμα των ειδικών οινολογικών προϊόντων και επεξεργασιών της ER8SLόH/GEISENHEIM ΓΕΡΜΑΝΑΣ το Kέρδoc; σας είναι τριπλό. άριστα επιλεγμένα και εγκεκριμένα προϊόντα, οικονομία στο χρόνο, στο κόστος και στις φύρες, πλήρη υποστήριξη από ειδικούς και έμπειρους οινολόγους. Ενημερωθείτε σωστά και υπεύθυνα για το πρόγραμμα οινολογικών προϊόντων της ER8SLόH/GEISENHEIM ΓΕΡΜΑΝΑΣ για χωρίς πρo~λήματα οινοποίηση και παραγωγ~ εξαιρετικής και σταθερης ποιότητας όλων των τύπων γλεukων και κρασιών από την ΜΑΡΚΑΤ Ε.Ε. ΑΜΦΤΡΤΗΣ 81, 175 62 ΠΑΛ. ΦΑΛΗΡΟ ΤΗΛ.: 9711 169, 9847131 FAX: 97 68 437 Υπεύθυνος πωλήσεων: Dipι. Ing. Χαρόλαμπσ<; NKoλαKάKη~ Χημικός μηχανικός / οινολόγσ<;