Analysis of wines for metals using atomic-absorption spectrophotometry

Summary Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Pb and Zn were determined using Atomic-Absorption Spectrophotometry (AAS) in 59 Finnish (n =10) and foreign (n = 49) wines sold in Finland. Cd and Pb were determined in a graphite furnace and the other metals with an air-acetylene flame. All wines contained only low levels of heavy metals; in all cases the concentration of Pb was under 0.3 mg/1, that of Cu was under 1.0 mg/1, that of Zn was under 5.0 mg/1 and that of Cd was under 0.1 mg/l, which are the maximum levels permitted in some countries. Finnish wines contained less Pb and Mg and more Cr and Na than the foreign wines analysed.

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Die Analyse von Weinen auf Metalle mittels Atomabsorptionsspektrophotometrie

Zusammenfassung Ca, Cd, Cr, Cu, Fe, K, Li, Mg, Mn, Na, Pb und Zn wurden unter Anwendung der Atomabsorptionsspektrophotometrie (AAS) in 59 finnischen (n =10) und ausländischen (n = 49) in Finnland zum Verkauf gelangenden Weinen analysiert. Die Bestimmung von Cd und Pb wurde im Graphitofen, die der übrigen in einer Luft-Acetylenflamme vorgenommen. Alle untersuchten Weine enthielten nur geringe Mengen von Schwermetallen; in allen Fällen blieb die Pb-Konzentration unter 0,3 mg/l, die Cu-Konzentrationunter 1,0 mg/1, die Zn-Konzentration unter 5,0 mg/1 und die Cd-Konzentration unter 0,1 mg/1. Die angegebenen Konzentrationen stellen die in einigen Ländern zugelassenen Höchstwerte dar. Die finnischen Weine enthielten weniger Pb und Mg, aber mehr Cr und Na als die zur Untersuchung gelangten ausländischen Weine.

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Paper presented at the 27th IUPAC Congress, 27–31 August, 1979, Helsinki     

Heavy metals in vegetables grown in the Netherlands and in domestic and imported fruits

Summary The contents of cadmium, lead mercury, copper, manganese and zinc in 242 samples of 37 different species of domestic and imported fruits have been determined. Also contents of the same heavy metals, except mercury, have been determined in 205 samples of 7 species of domestic vegetables (lettuce, spinach, endive, beetroots, onions, celeriac and Swedish turnips). The median contents (in mg/kg fresh mass of the edible part) found for fruits are: Cd 0.002; Pb 0.017; Hg 0.002; Cu 0.61; Mn 0.52 and Zn 0.99. In the vegetables median levels have been found (mg/kg) of 0.009–0.073 for Cd, 0.01–0.03 for Pb, <0.2–0.3 for Cu, 0.69–1.41 for Mn and 0.95–5.5 for Zn. The contribution of fruits to the tolerable daily intakes of Cd, Pb and Hg is, for an average consumption pattern, less than 1%. On the other hand, the contribution to the recommended amounts of the essential elements Cu, Mn, and Zn is no more than 1%–3%. From the vegetables an average portion of spinach contains 19% and 2.6% of the tolerable daily amounts of Cd and Pb, respectively. For the other species of vegetables these figures are less than 5% for Cd (except for endive, 6.8%) and for lead less than 1%. Spinach contributes considerably to the need for Cu, Mn and Zn, in general more than 10% of the recommended daily amounts. The other species of vegetables contribute only from less than 1% to less than few percents.

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Schwermetalle in niederländischen Gemüsen und in inländischem und importiertem Obst

Zusammenfassung Es wurde der Gehalt an Cadmium, Blei, Quecksilber, Kupfer, Mangan und Zink in 242 Proben von 37 verschiedenen Fruchtarten, landeseigenen und importierten, bestimmt. Darüber hinaus wurde der Gehalt der gleichen Schwermetalle, außer Qeucksilber, in 205 Proben von 7 Sorten landeseigenen Gemüsen, Kopfsalat, Spinat, Endivie, rote Rüben, Zwiebeln, Sellerie und Kohlrüben ermittelt. Die Medianwerte (in mg/kg Frischsubstanz des eßbaren Anteils) für die Fruchtproben sind: Cd 0,002; Pb 0,017; Hg 0,002; Cu 0,61; Mn 0,52; Zn 0,99. In den Gemüsen betrugen die Medianwerte (mg/kg) für Cd 0,009–0,073, für Pb 0,01–0,03, für Cu <0,2–1,3, für Mn 0,69–1,41 und für Zn 0,95–5,5. Der Anteil an den duldbaren täglichen Aufnahmemengen für Cd, Pb und Hg liegt bei durchschnittlichem Verzehr von Früchten unterhalb 1%. Andererseits ist der Anteil der Früchte an den empfohlenen Mengen für die essentiellen Spurenelemente Cu, Mn und Zn bei normalem Verzehr auch nur 1%–3%. Bei den Gemüsen liefert eine Tagesportion Spinat im Durchschnitt 19% bzw. 2,6% der duldbaren täglichen Menge an Cd bzw. an Pb; bei den übrigen Gemüsearten macht das Cd weniger als 5% (außer Endivie 6,8%) und das Pb weniger als 1% aus. Spinat liefert einen wesentlichen Anteil des Bedarfs an Cu, Mn und Zn von über 10%. Der Beitrag der übrigen Gemüsearten ist im Durchschnitt nur einige Prozent.

     

Heat stability of betacyanins in red beet juice and in betanin solutions

Summary The losses of red pigments during heating and their regeneration after heating were investigated in red beet juice and pure betanin solutions. The experiments were carried out with equal access of oxygen and a similar level of the initial content of the pigment. The presence of heavy metal ions in trace amounts had a great destructive influence on the pigment in solutions of pure betanin. In red beet juice compounds which decrease and compounds which increase the retention of betanin both occured during heating and regeneration. The group of compounds that decrease betanin stability included some metal ions, e.g. Cu(II) and Fe(III), along with certain amino acids. The negative influence of the metal ions in beet juice decreased probably due to the presence of metal-complexing agents.

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Stabilität der Betacyane während der Erhitzung des Rote-Beete-Saftes und der Betanin-Lösungen

Zusammenfassung Es wurden die Verluste an rotem Farbstoff im Rote-Beete-Saft und in Betanin-Lösungen während der Erhitzung mit der Regeneration des Farbstoffes in den erhitzten Proben verglichen. Die Versuche wurden bei gleichem Sauerstoffdruck und bei vergleichbarer Menge des Farbstoffes zu Beginn durchgeführt. Die Anwesenheit von Spuren an Schwermetallen in den Lösungen von reinem Betanin wirkt zerstörend auf den Farbstoff. Im Rote-Beete-Saft treten sowohl Verbindungen auf, die die Betanin-Retention während der Erhitzung und die Regeneration vermehren, wie auch solche, die sie vermindern. Zur Gruppe der Verbindungen, die die Stabilität von Betanin verringern, gehören die Ionen einiger Schwermetalle wie Cu(II) und Fe(III) und einige Aminosäuren. Die negative Wirkung der Metallionen im Saft wird wahrscheinlich durch Anwesenheit metallkomplexierender Verbindungen vermindert.

     

Trace metals in squidIllex argentinus

Summary The determination of the cadmium, silver, lead, copper, zinc, manganese, iron and mercury levels is reported in edible and inedible tissues of the squid speciesIllex argentinus, caught in the region of the Continental Shelf of Argentina in 1986.The methods of determination were flame AAS for Cd, Ag, Pb, Cu, Zn, Mn, and Fe and cold-vapour AAS for Hg. The mean values obtained were related to the wet weight (mg/kg). Th edible parts of the squid (skinless mantle and arms/crone) were 0.067 and 0.053 for Cd, 0.07 and 0.07 for Ag, 0.11 and 0.15 for Pb, 1.7 and 3.4 for Cu, 12 and 19 for Zn, 0.14 and 0.12 for Mn, 1.0 and 1.2 for Fe, and 0.012 for Hg (mantle only). Much higher levels of the metals investigated have been found in the liver, intestines, skin, eyes, arrow and the ink like liquid of the squid.

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Spurenmetalle in Tintenfisch (Illex argentinus)

Zusammenfassung Cadmium, Silber, Blei, Kupfer, Zink, Mangan, Eisen und Quecksilber wurden in den eßbaren und nichteßbaren Geweben von Tintenfisch (Illex argentinus), gefangen 1986 in dem Continental Shelf of Argentina, bestimmt. Die Meßmethoden wurden für Cd, Ag, Pb, Cu, Zn, Mn und Fe durch Flammen-Atomabsorption und für Quecksilber durch Kaltdampf-Atomabsorption bestimmt. Die Mittelwerte waren für die eßbaren Teile, auf Naßgewicht (mg/kg) berechnet — für den hautlosen Mantel und Arme: 0,067 und 0,053 für Cd, bzw. 0,07 und 0,07 für Ag, 0,11 und 0,15 für Pb, 1,7 und 3,4 für Cu, 12 und 19 für Zn, 0,14 und 0,12 für Mn, 1,0 und 1,2 für Fe, und 0,012 für Hg (Mantel allein). Höhere Werte der Metalle wurden in Leber, Eingeweide, Haut, Augen und in der tintenähnlichen Flüssigkeit gefunden.

     

Multivariate data analysis of sea waters and mussels in relation to pollution sources of trace elements

Summary The total concentration of Cu, Zn and Pb in surface sea waters from the Bay of Muggia (Gulf of Trieste, Northern Adriatic Sea) was determined by anodic stripping voltammetry. The association of these trace elements in relation to the known sources of pollution was discussed. The content of eight trace elements (Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb) in the soft part of mussels (Mytilus galloprovincialis Lamarck) is also considered. The wild molluscs were sampled in the harbour of Trieste, in the proximity of an important city sewer. Principal component analysis was used to analyse the correlation matrix obtained from an 8 × 43 data matrix after a logarithmic transformation of the concentration variables. Eight variables were reduced to four principal components, which explained 80% of the total variance. The orthogonally rotated factor matrix shows that Co, Ni, Cd, and Pb are associated with the first principal component, Cu and Zn to the second, Hg to the third and Mn to the fourth principal component. The results of this multi-variate data analysis are compared with those already obtained from two sampling sites in the Bay of Muggia and the origin of some trace metals in the soft part of mussels from the Gulf of Trieste is discussed.

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Mehrdimensionale Analyse der Daten von Seewasser und Muscheln in Beziehung zu Verunreinigungen mit Spurenelementen

Zusammenfassung Der Gesamtgehalt von Cu, Zn, Pb in den oberen Schichten des Seewassers aus der Bucht von Muggia (Golf von Triest) wurde nach einer puls-inversvoltammetrischen Methode untersucht. Es wurden die Beziehungen dieser Spurenelemente zu den bekannten Verunreinigungsursachen diskutiert. Weiterhin wurde der Gehalt von Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Hg, Pb im Fleisch von Miesmuscheln (Mytilus galloprovincialis Lamarck) untersucht. Die Mollusken stammen aus der Umgebung des Hafens von Triest, in der Nähe eines wichtigen Abwasserkanals. Die Korrelationsmatrix geht aus der 8 × 43-Datenmatrix nach einer logarithmischen Transformation der Konzentrationsvariablen hervor, dies basiert auf der Analyse der Hauptkomponenten. 8 Variable wurden auf 4 Hauptkomponenten, die 80% der totalen Varianz erklären, reduziert. Die orthogonal-rotierte Faktorenmatrix zeigt, daß Co, Ni, Cd und Pb an die erste Hauptkomponente, Cu und Zn an die zweite, Hg an die dritte und Mn an die vierte Hauptkomponente gebunden sind. Die Ergebnisse dieser Forschung werden mit denen vorhergehender mehrdimensionaler Analysen aus zwei Gegenden in der Bucht von Muggia verglichen. Die Herkunft der Spurenelemente im Muschelfleisch aus dem Golf von Triest werden diskutiert.

     

Mineral contents of some southern Italian wines I. Determination of B, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Pb by inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES)

Summary Using a new analytical technique, the inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES), 51 red and rose wines from D.O.C. areas of Southern Italy were measured for the following 14 elements: B, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Pb.Among these elements the most abundant were Si with an average value of 19.60 mg/l, Fe 5.87 mg/l, B 5.19 mg/l, Al 2.13 mg/l and Mn 1.40 mg/l; Cu, Zn and Sn were present in average quantities between 0.10 and 1.00 mg/l; the remaining elements had average concentrations below 0.10 mg/l.

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Gehalt an Spurenelementen in einigen D.O.C.-Weinen aus Süditalien I. Quantitative Bestimmung von B, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Pb durch ICP Atomemissions-Spektrometrie

Zusammeufassung Unter Anwendung emer neuen analytischen Methode, ICP Atomemissions-Spektrometrie, wurden in 51 Rot- und Rosé-D.O.C.-Weinen aus Süditalien, die folgenden 14 Elemente bestimmt: B, Al, Si, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Zn, Mo, Sn, Pb.Unter diesen Elementen sind Si mit einem Mittelwert von 19,60 mg/l, Fe mit 5,87 mg/l, B mit 5,19 mg/l, Al mit 2,13 mg/l und Mn mit 1,40 mg/1 die häufigsten. Die mittleren Konzentrationswerte für Cu, Zn und Sn liegen zwischen 0,10 und 1,00 mg/l; während die der restlichen Elemente unter 0,10 mg/l sind.

     

The levels of heavy metals (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg) in fish from onshore and offshore waters of the German Bight

Zusammenfassung Mit dem Ziele, unsere Kenntnisse über den gegenwärtigen Grad der Schwermetallspeicherung in Fischen zu erweitern, wurde der Gehalt an den metallischen Spurenelementen Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Blei und Quecksilber in bestimmten Fischarten (Kabeljau und Scholle) aus küstennahen und küstenfernen Fanggebieten der Deutschen Bucht bestimmt. Als Meßverfahren wurde die Atom-Absorptions-Spektrophotometrie eingesetzt: Bei der Bestimmung der Elemente Mn, Fe, Cu und Zn wurde die herkömmliche Flammentechnik (Laminarbrenner, Luft-Acetylen-Flamme) verwendet. Die flammenlose Atom-Absorptions-Spektrophotometrie unter Verwendung der Graphitrohrküvette diente der Bestimmung von Cd, Pb, Co und Ni. Der Gehalt an Gesamt-Quecksilber wurde mit der sogenannten Kaltdampf-Methode ermittelt. Zur Vermeidung von Fehlinterpretationen der Meßwerte von Kobalt und Nickel, die sich insbesondere bei diesen Elementen als Folge von Matrixeffekten ergeben, wurde eine spezielle Aufarbeitungstechnik entwickelt, die auf einer selektiven Abtrennung und Anreicherung durch Chelataustauscher-Chromatographie über Chelex 100 beruht.Die ermittelten analytischen Daten werden in einem Diagramm mit doppelt logarithmischem Maßstab dargestellt. Auf der Abscisse ist der Gehalt (Mittelwert von Mehrfachbestimmungen) aufgetragen, auf der Ordinate die zugehörige Reproduzierbarkeit (als Variationskoeffizient) des jeweiligen Meßverfahrens. Allen untersuchten Elementen lassen sich gut umrissene Gehaltsbereiche zuordnen.Das Spektrum der Gehalte an den Übergangsmetallen Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer und Zink zeigt bei einem Vergleich von Fischen gleicher Art, aber verschiedener Herkunft nur geringe Unterschiede. Ebenso entsprechen einander die Gehalte, welche an Hand der Untersuchungen verschiedener Fischarten (Kabeljau, Scholle) gleicher Herkunft gewonnen wurden. Die ermittelten Werte für Cadmium, Blei und Quecksilber lassen erkennen, daß Schollen, die sich in der unmittelbaren Küstenzone aufhalten, erhöhte Gehalte aufweisen.

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The levels of heavy metals (Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Cd, Pb, Hg) in fish from onshore and offshore waters of the German Bight

Summary With the intention of increasing our knowledge about the actual degree of heavy metal accumulation in fish, the contents of the elements manganese, iron, cobalt, nickel, copper, zinc, cadmium, lead and mercury in certain fish species (cod and plaice) from onshore and offshore waters of the German Bight have been determined. The measurements have been performed by atomic absorption spectrophotometry: Flame AAS was used as investigating procedure for the determination of Mn, Fe, Cu and Zn. A non-flame atomization system with a heated graphite tube was used for the determination of Cd, Pb, Co, and Ni. The concentration of total Hg was estimated according to the so-called cold vapour atomic absorption method. In order to avoid errors in interpretation of measured values of Co and Ni, which occured as a result of matrix effects, a special technique has been developed. This based upon an selective separation and enrichment by chelate exchanger chromatography (Chelex 100).The analytical data obtained are plotted in a diagram with log.-log. scale. The content is shown on thex-axis, and the corresponding relative reproducibility (variation coefficient) of the method used is shown on the y-axis. For all elements investigated certain levels have been found out.From an examination of the results it appeared that there were comparatively small differences in the prevailing concentrations of transition metals Mn, Fe, Co, Ni, Cu, and Zn between samples of the same species from different areas. Likewise, the levels estimated for plaice did not differ from those estimated for cod. There is some evidence of elevated levels of Cd, Pb, and Hg in plaice from areas along the coastline.

     

Effect of irradiation and storage on patulin disappearance and some chemical constituents of apple juice concentrate

Summary The effect of irradiation on the patulin content and on the chemical composition of apple juice concentrate during storage at 4 °C over a period of several weeks was investigated. The radiation-induced disappearance of the mycotoxin in relation to the absorbed dose followed an exponential relationship. The radiation dose (D₅₀), i.e., the dose which reduced the patulin content to 50% of its initial value was equal to 0.35 kGy. Storage of the irradiated concentrate had no effect on the patulin content; however, storage did lead to a slight increase in the titratable acidity and a decrease in the amounts of the carbonyl compound and the ascorbic acid concentration. The development of non-enzymatic browning during storage of the irradiated samples followed the same kinetics as that of the non-irradiated samples.

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Einfluß der Bestrahlung und Lagerung auf den Patulinverlust und auf die chemische Zusammensetzung des Apfelsaftkonzentrates

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß der Bestrahlung auf den Patulingehalt und die chemische Zusammensetzung des Apfelsaftkonzentrates während der Lagerung im Laufe von mehreren Wochen bei 4 °C untersucht. Der durch die -Strahlen induzierte Verlust des Toxins folgte einer Exponentialverteilung. Die Bestrahlungsdosis D₅₀ verursachte eine 50%ige Abnahme der Anfangskonzentration von Patulin und war gleich 0,35 kGy. Die Lagerung der bestrahlten Proben des Konzentrates hatte keinen Einfluß auf den Patulinverlust. Während der Lagerung des Konzentrates nahm die zu titrierende Acidität zu und die Konzentration der Carbonylverbindungen und der Ascrobinsäure ab. Die Entwicklung der nichtenzymatischen Bräunung während der Lagerung der bestrahlten Proben hatte die gleiche Kinetik wie die der nicht bestrahlten.

     

Kleine Beitr?ge zur Untersuchung von Kakaobohnen und Kakaoerzeugnissen

Zusammenfassung Die demnächstige Verordnung über Kakao und Kakaoerzeugnisse wird voraussichtlich Vorschriften geben über den Gehalt der verschiedenen Schokoladensorten an Kakaobestandteilen und darüber, wieviel hiervon Kakaomasse sein muß. Es wird besprochen, mit welcher Genauigkeit die Zusammensetzung von Schokoladen, Milchschokoladen und Überzugsmassen aus der Analyse berechnet werden kann; sie ist abhängig von der Art und der Zusammensetzung der Schokolade; die Feststellung des Gesamtgehaltes an Kakaobestandteilen ist wesentlich genauer möglich, als die Aufteilung der letzteren in Kakaomasse und zugesetzter Kakaobutter. Auch die Ermittelung des Gehaltes an Gesamt-Milchbestandteilen bei Milchschokoladen ist nur mit mäßiger Genauigkeit möglich.Zusammenfassung Ein Kaffeezusatz zu Schokoladen beeinträchtigt die Genauigkeit der Bestimmung von Saccharose, reduzierendem Zucker und Milchfett nicht, gestattet also bei einfachen Schokoladen, den Zuckerzusatz und bei Milch- und Sahneschokoladen außerdem den Gehalt an Milchstoffen zu berechnen, und zwar einerseits aus der Milchzuckerbestimmung und andererseits aus den Kennwerten für flüchtige Fettsäuren. Die übrigen Kennwerte des Fettes von Kaffeeschokoladen erfahren gegenüber reiner Kakaobutter kleine Veränderungen, die bei der Untersuchung zu berücksichtigen sind. Die Veränderungen der Fettkennzahlen sind nicht so groß, daß dadruch eine wesentliche Erschwerung der Erkennung beträchtlicher Fremdfett-Zusätze herbeigeführt wird.Zusammenfassung Es wird über Untersuchungen nichtfermentierter und fermentierter Akkra-Kakaobohnenproben gleicher Herkunft und über den Einfluß der Fermentation auf die Bohnenbeschaffenheit berichtet. Weitere Untersuchungen sind erwünscht.