Glicerin mérése borokban amperometriás bioszenzorral

Gaál Eszter II. évf. MSc

Témavezető: Adányi Dr. Kisbocskói Nóra, m.b. Főosztályvezető

Központi Környezet- és Élelmiszer-tudományi Kutatóintézet

Konzulens: Dr. Salgó András, tanszékvezető, egyetemi tanár

BME Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszer-tudományi Tanszék

Napjainkban az egyre nagyobb mértékű élelmiszertermelés és -gyártás miatt nagyobb hangsúlyt kell fektetni az élelmiszerbiztonsági és -minőségi követelményekre is. Nem csak a nyersanyagok és a késztermékek ellenőrzése szükséges, hanem a gyártás során is elengedhetetlen a folyamatos, gyors és pontos ellenőrzés. A hagyományos analitikai módszerek, mint pl. a kromatográfia, spektrofotometria, ezekre a célokra nem alkalmasak, mivel lassúak, drágák, hosszú és bonyolult a minta-előkészítést igényelnek, és sok esetben jól képzett szakembereket is. Ennek köszönhetően az utóbbi évtizedekben az analitikai kémia egyik legjobban fejlődő területe a bioszenzorok fejlesztése lett, amelyekkel ezek a problémák nem jelentkeznek. A klinikai vizsgálatok és a környezetvédelem területén már számos bioszenzort használnak, de egyre terjed az élelmiszeripar területén alkalmazott szenzorok használata is. TDK munkám során egy kétenzimes amperometriás bioszenzor fejlesztésébe kapcsolódtam be, amivel célunk a glicerin mérése volt borokban.

A glicerin a borokban a víz és az alkohol után a legnagyobb mennyiségben jelen levő komponens, szerepe meghatározó a borok aromájában, lágyságot, selymességet ad a bornak, édesítő hatással is bír. A mérhető viszkozitását ugyan nem befolyásolja a bornak, de sok esetben viszkózusabbnak érezzük tőle. A glicerin a fermentáció során keletkezik az élesztők másodlagos metabolitjaként, végső mennyisége 1-10 g/l. Koncentrációja függ a szőlő fajtájától, az alkalmazott élesztőtörzstől, a must oxigén és kén-dioxid koncentrációjától, a must erjedése alatti pH-tól, és a hőmérséklettől. A glicerin jelenléte a borokban fontos minőségi jellemző, amelyet szükséges mind a fermentáció alatt – hogy elkerüljük az esetleges káros mellékízeket –, mind utólag a kész borban mérnünk. Magas koncentrációja mikrobiológiai romlásra, például gombás vagy bakteriális fertőzésre utalhat.

Méréseink során 2 enzimet alkalmaztunk, glicerin-kinázt, és glicerin-3-foszfát-oxidázt, amelyeket vékonyréteg-cellában rögzítettünk. A méréseket 37 °C-on, Michaelis-féle foszfátpufferrel (0,07 mmol/L, pH 7,5) végeztük, aminek áramlási sebessége 0,8 ml/min volt. A pufferoldatba kofaktorként ATP-t adtunk, a reakció eredményeként keletkező H2O2 koncentrációját amperometriás detektorral 590 mV polarizációs feszültségen detektáltuk, és ennek alapján számoltuk a glicerin koncentrációt a mintákban. Méréseinket FIA (Flow Injection Analysis) rendszerben végeztük, amely az egyik leggyakrabban alkalmazott technika sorozatmérések esetén.

szerző

Gaál Eszter
biomérnöki
nappali

konzulensek

Adányiné Kisbocskói Nóra
, (külső)
Dr. Salgó András
, Alkalmazott Biotechnológia és Élelmiszertudományi Tanszék

helyezés

Jutalom