Elemental profiling of Malbec Wines for geographical origin using an Agilent 4200 MP-AES

Význam tématu

Red wine Malbec se stává populární v USA, většina ploch pěstování je v Argentině. S rostoucími importy vzniká potřeba ověřování geografického původu vín z hlediska kvality, autentikace a regulace obchodu.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo provést elementární profilaci 41 vzorků Malbec vín z argentinské oblasti Mendoza a kalifornských vinic. Studie využila MP-AES k měření koncentrací šesti minerálních prvků a aplikovala chemometrické metody pro klasifikaci podle země původu.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: triplikáty, ředění 1:50 v 5% HNO3.
• Kalibrace: 6bodové standardy (0–500 mg/L v matrici 5% HNO3 a 0,2% ethanol).
• Reagencie: standardy Ca, K, Mg, Na, Sr, Rb; ionizační pufr Cs.
• Instrumentace: Agilent 4200 MP-AES s MicroMist nebulizérem, cyklonickou komorou a EGCM pro stabilizaci plazmatu.
• Monitorované vlnové délky: Sr 407,771 nm; Rb 780,027 nm; Mg 279,553 nm; Ca 396,847 nm; Na 589,592 nm; K 769,897 nm.
• Statistika: MANOVA, ANOVA v RStudio; PCA a PLS-DA v Agilent MPP.

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity prvků byly dostatečně nízké, všechny prvky detekovatelné ve vzorcích.
• ANOVA potvrdila signifikantní rozdíly koncentrací Sr, Rb, Mg, Ca, Na, K mezi regiony (p ≤ 0,05).
• PCA ukázala oddělení vzorků podle země původu, klíčové elementy pro rozlišení byly Na a Sr.
• PLS-DA dosáhla celkové přesnosti klasifikace 95,1 % (93,3 % pro USA, 96,2 % pro Argentinu); pouze 1 vzorek z každé skupiny chybně klasifikován.

Přínosy a praktické využití metody

Nízké náklady a uživatelská snadnost MP-AES jej činí dostupnou alternativou k ICP-MS. Metoda umožňuje rychlý screening kvality a autenticity vín pro výzkum, výrobní kontrolu i regulaci dovozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření analýzy na další odrůdy hroznů a světové regiony.
• Integrace s umělou inteligencí a strojovým učením pro zlepšení klasifikačních modelů.
• Automatizace přípravy vzorků a online analýza pro zvýšení throughputu laboratoří.
• Ověření modelu na nezávislých komerčních vzorcích pro validaci v praxi.

Závěr

Agilent 4200 MP-AES ve spojení s chemometrickou analýzou představuje spolehlivou a cenově efektivní metodu pro stanovení geografického původu Malbec vín s vysokou klasifikační přesností.

Reference

• Nelson J., Hopfer H., Gilleland G., Cuthbertson D., Boulton R., Ebeler S.E. Elemental Profiling of Malbec Wines Made Under Controlled Conditions by Microwave Plasma Atomic Emission Spectroscopy. American Journal of Enology and Viticulture, 2015.