Desenvolvimento de metodologia para determinação de 3-alquil-2-metoxipirazinas em amostras de vinho empregando a técnica de microextração em fase sólida pelo modo headspace e cromatógrafo gasoso acoplado com detector de nitrogênio-fósforo

Abstract

Neste trabalho foi proposto a utilização da técnica de microextração em fase sólida pelo modo headspace (HS/SPME) para a determinação de 3-alquil-2-metoxipirazinas em vinhos latino-americanos. Os analitos selecionados foram a 3-isobutil-2-metoxipirazina (IBMP), 3-sec-butil-2-metoxipirazina (SBMP), 3-isopropil-2-metoxipirazina (IPMP), 3-etil-2-metoxipirazina (ETMP) e a 2-metoxipirazina (2-MP). As otimizações dos principais parâmetros que afetam a eficiência de extração da técnica de preparo de amostra foram realizadas de forma univariada e multivariada. As condições ótimas de extração para o método incluem fibra composta por PDMS/Car/DVB, razão de diluição 1:3, força iônica de 30 % (m/v) de cloreto de sódio, tempo de extração 30 min, temperatura de extração 35 ºC, tempo de dessorção 5 min e temperatura de dessorção 250 ºC. A extração dos analitos ocorreu em um frasco de 40 mL, sendo 20 mL da amostra, sob temperatura e agitação controlada, e após o período de exposição da fibra no headspace, esta foi injetada manualmente em um cromatógrafo gasoso acoplado ao detector de nitrogênio-fósforo (GC/NPD) para que os analitos fossem separados e identificados. O método desenvolvido foi validado e apresentou coeficientes de determinação superiores a 0,993 para todos os analitos estudados, os valores de limite de detecção (LOD) foram de 6 a 31 ng/L e os limites de quantificação (LOQ) foram de 20 a 103 ng/L. Os ensaios de recuperação apresentaram valores na faixa de 98 a 116 % e o desvio padrão relativo (RSD) das precisões (intra-dia e inter-dia) variaram entre 0,6 a 15 %. O nível de concentração em ng/L alcançado para as 3-alquil-2-metoxipirazinas caracterizam o método como eficiente para a determinação deste off-flavor no vinho, ou seja, de compostos em quantidades prejudiciais ao aroma. Dos 9 vinhos analisados, em 3 havia ETMP quantificável, e em 6 havia a presença de IBMP quantificável, sendo os valores muito acima do limite de percepção sensorial, gerando assim off-flavor no aroma e sabor indicando que a qualidade sensorial desses vinhos é baixa. Os demais vinhos apresentaram valores inferiores aos limites de detecção e quantificação da técnica. Este método desenvolvido pode ser empregado para estudos futuros de vinhos latino-americanos afim de entender por que os níveis de ETMP e IBMP são altos em alguns vinhos e correlacionar com fatores climáticos ou até contaminação de insetos nos vinhos produzidos aqui, principalmente em Santa Catarina - Brasil, a fim de melhorar a qualidade dos mesmos para entrar no mercado com melhor valor agregado.

Abstract: This work proposes the use of the Headspace Solid Phase microextraction (HS/SPME) technique for the determination of 3-alkyl-2-methoxypyrazines in Latin American wines. The analytes selected were 3-isobutyl-2-methoxypyrazine (IBMP), 3-sec-butyl-2-methoxypyrazine (SBMP), 3-isopropyl-2-methoxypyrazine (IPMP), 3-ethyl-2-methoxypyrazine (ETMP) and the 2-methoxypyrazine (2-MP). The optimization of the main parameters that affect the extraction efficiency of the sample preparation technique was performed in a univariate and multivariate way. The optimal extraction conditions for this method include a fiber composed by PDMS/Car/DVB, a dilution ratio of 1:3, ionic strength of 30 % (m/v) of sodium chloride, extraction time of 30 min, extraction temperature of 35 ºC, desorption time of 5 min and desorption temperature of 250 ºC. The analytes extraction was performed in a 40 mL flask containing 20 mL of sample, under controlled temperature and stirrer. After the headspace fiber exposition period, it was manually injected into a gas chromatographer coupled to a nitrogen-phosphorus detector (GC/NPD) where the analytes were separated and identified. The developed method was validated and showed determination coefficients higher than 0.993 for all analytes, the limits of detection (LOD) ranged from 6 to 31 ng/L and the limits of quantification (LOQ) ranged from 20 to 103 ng/L. The recoveries presented values ranging from 98 to 116 % and the relative standard deviation (RSD) for the precisions (intra-day and inter-day) ranged from 0.6 to 15 %. The achieved concentration level of ng/L for 3-alkyl-2-methoxypyrazines characterizes an efficient method for this off-flavor determination in the wine, that is, compounds in amounts unfavorable to the aroma. From the 9 analyzed wines, in 3 there was a quantifiable ETMP, and in 6 there was the presence of quantifiable IBMP, the values being well above the sensory limit, thus generating off-flavor in the aroma and flavor indicating that the sensory quality of these wines is low. The other wines presented values below the limits of detection and quantification of this technique. The method developed can be used for future studies of Latin American wines in order to understand why the levels of ETMP and IBMP are high in some wines and to correlate it with climatic factors or even insect contamination in wine production here, mainly in Santa Catarina State, Brazil, in order to improve their quality to enter the market with better added value.