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RESOLUCIÓN OIV-OENO 363-2012 DETERMINACIÓN DE LA ACTIVIDAD PECTINMETILESTERASA EN LAS PREPARACIONES ENZIMÁTICAS (COMPLEMENTO DE LA RESOLUCIÓN 9-2008) LA ASAMBLEA GENERAL Visto el artículo 2, párrafo IV del Acuerdo del 3 de abril de 2001 por el que se crea la Organización Internacional de la Viña y el Vino, Considerando los trabajos del grupo de expertos “Especificación de los productos enológicos”, Considerando la resolución pectinmetilesterasa OENO 9/2008, adoptada en 2008, relativa a la DECIDE modificar el título de la resolución 9/2008 cambiándolo por “Determinación de la actividad pectinmetilesterasa en preparaciones enzimáticas” y completar la monografía sobre la determinación de la actividad pectinmetilesterasa (OENO 9/2008) publicada en el Codex Enológico Internacional con la siguiente modificación: DECIDE agregar al método ya existente un título que exprese "Determinación de la actividad pectinmetilesterasa usando la dosificación del metanol” y volver a numerar los puntos que se modifiquen. Determinación de la actividad pectinmetilesterasa en las preparaciones enzimáticas Requisitos generales Estas enzimas generalmente forman parte de una preparación enzimática compleja. A menos que se disponga lo contrario, deben cumplir con los requisitos de la resolución OENO 365-2009 referente a las preparaciones enzimáticas, que está incluida en el Codex Enológico Internacional. 1. Origen Se hace referencia al punto 5 de la monografía general sobre preparaciones enzimáticas: “Fuentes de enzimas y medios de fermentación”. Las preparaciones enzimáticas que contienen esta actividad se producen por fermentaciones dirigidas de, por ejemplo, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, Aspergillus Tubigensis, Aspergillus Awamori, Rhizopus oryzae y Trichoderma longibrachiatum (T. reesei). 2. Ámbito de aplicación Se hace referencia al Código Internacional de Prácticas Enológicas, OENO 11/04; 12/04; 13/04; 14/04 y 15/04. Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 1 Estas actividades enzimáticas se usan para favorecer la maceración de la uva y la extracción del zumo de uva, así como para contribuir a la clarificación de los mostos y vinos, y por último, para mejorar su filtrabilidad. Determinación de la actividad pectinmetilesterasa por titulación ácido-base 1. Fundamento La actividad de desmetilación de la pectinmetilesterasa provoca la aparición de grupos carboxílicos libres a nivel de los ácidos galacturónicos que forman las cadenas. Para determinar la actividad pectinmetilesterasa, los grupos carboxilo pueden titularse durante la hidrólisis enzimática con una solución de hidróxido de sodio a temperatura y pH constantes. 2. Equipo y materiales equipo de titulación (bureta) placa calorífica con control de temperatura y agitador magnético pH-metro cubeta de vidrio llena de agua cronómetro matraces graduados (de distintos volúmenes) vasos de precipitados (preferiblemente de 50 mL) pipetas de precisión (de distintos volúmenes) agitador vórtex 3. Productos químicos y reactivos Pectina: muy esterificada: calidad PA (Sigma P9135-100G); CAS 9000-69-5) Solución NaOH 0,01 M (Titrisol) calidad PA; CAS 1310-73-2 Gránulos de NaOH calidad PA; CAS 1310-73-2 4. Preparación de las soluciones 4.1. NaOH 1 M Disuelva 4 g de NaOH en 100 mL de H2O 4.2. Solución de sustrato Utilice una solución de sustrato de pectina al 1 % en H2O, disolviendo 2,0 g de pectina muy lentamente en 150 mL de H2O. Luego, ajuste el valor de pH en 4,0 y a 40 ºC con NaOH 1 M. Complete la solución hasta 200 mL exactamente. En el momento antes de medir, controle el valor del pH y ajústelo nuevamente a pH 4,0 si fuera necesario. 4.3. Solución enzimática La solución enzimática está formada aproximadamente de 30 a 50 mg/L de preparación de enzima comercial diluida en agua fría. Esta solución debe prepararse directamente antes de su uso. 4.4. NaOH 0,01M Esta solución pre-elaborada debe diluirse según las especificaciones del fabricante. 5. Ejecución de la determinación de la actividad enzimática Introduzca 20 mL de solución de sustrato en un vaso de precipitados (con un agitador magnético) sobre la placa calorífica con control de temperatura, en una cubeta de vidrio Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 2 llena de agua calentada a 40 °C. Coloque el electrodo de pH en la solución de sustrato. Es necesario efectuar un control y probablemente un nuevo ajuste del valor de pH a 40 ºC antes de comenzar el análisis. A continuación, añada 0,1 mL de la solución enzimática. Ponga en marcha el cronómetro exactamente en ese momento. Durante el análisis, debe medir el valor del pH y la muestra debe titularse hasta pH 4,1 con NaOH 0,01 M durante 10 minutos a 40 °C. Transcurridos 10 min, detenga el análisis y lea el consumo de NaOH 0,01 M. El consumo de NaOH 0,01 M debe encontrarse en el rango de valores entre 3,5 mL y 8,5 mL. En caso contrario, se recomienda diluir o concentrar la solución enzimática. 6. Cálculo de la actividad enzimática La actividad enzimática se calcula utilizando la fórmula siguiente: Actividad (U/mg) = n / (t*v*c) Actividad (nkat/g) = (Actividad (U/mg) * 1 000/60) * 1 000 n = consumo de NaOH 0,01 M en µmol t = tiempo en min (en este caso, 10 min) v = cantidad de solución enzimática introducida en ml (=0,1 mL) c = concentración de solución enzimática en g/L Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 3 Validación de la pectinmetilesterasa titulación ácido-base para determinar la actividad Se determinó el valor medio de la desviación estándar de ocho diferentes enzimas. Cada enzima se analizó seis veces. Valor medio de la desviación estándar de ocho diferentes enzimas = 3,91 % Enzima 1 40 mg/mL Valor medio (nkat/g) Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % s2(r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) Enzima 2 Enzima 3 40 mg/mL 40 mg/mL Enzima 4 Enzima 5 40 mg/mL 40 mg/mL Enzima 6 40 mg/mL Enzima 7 Enzima 8 Enzima 8 30 mg/mL 50 mg/mL 30 mg/mL 14527,7 19291,7 12756,8 9534,7 9444,5 18577,8 31591,7 10888,9 9446,5 282,3 449,5 366,4 227,4 272,3 145,6 540,9 944,4 1096,1 1,9 2,3 2,9 2,4 2,9 0,8 1,7 8,7 11,6 66410 257,7 168402 410,4 111863 334,5 43097 207,6 61786 248,6 17654 132,9 243773 493,7 743210 862,1 1001244 1000,6 729,3 1161,3 946,5 581,5 703,4 376,0 1397,3 2439,7 2831,8 Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 4 Validación de la titulación ácido-base para determinar la actividad PME Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 1 40 mg/mL 0,89 14833 Enzima 1 40 mg/mL 0,89 14750 Enzima 1 40 mg/mL 0,88 14667 Enzima 1 Enzima 1 Enzima 1 40 mg/mL 40 mg/mL 40 mg/mL 0,85 0,87 0,86 14083 14500 14333 Enzima 1 40 mg/mL Valor medio 14527,7 (nkat/g) Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % Varianza 2 s (r) s ( r) Repetibilidad r (nkat/g) Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 2 40 mg/mL 1,185 19750 Valor medio (nkat/g) 19250 Desviación estándar (nkat/g) 18833 Desviación estándar % (X-MW)^2 93228,4 282,30 49432,1 1,9 3,8 66410,6 257,7 729,3 19413,8 197728,4 765,4 37895,1 total Enzima 2 40 mg/mL 398463,3 (X-MW)^2 19291,7 210069,4 Enzima 2 Enzima 2 40 mg/mL 40 mg/mL 1,155 1,130 2 Enzima 2 Enzima 2 40 mg/mL 40 mg/mL 1,125 1,190 18750 19833 s (r) s ( r) Enzima 2 40 mg/mL 1,160 19333 Repetibilidad r (nkat/g) 449,54 1736,1 2,3 168402,8 410,4 210069,4 293402,8 293402,8 1161,3 total Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 3 40 mg/mL 0,78 13042 Enzima 3 40 mg/mL 0,79 13208 Enzima 3 40 mg/mL Valor medio 12756,8 (nkat/g) Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % Enzima 3 40 mg/mL 0,76 12708 Enzima 3 Enzima 3 40 mg/mL 40 mg/mL 0,76 0,77 12583 12833 s (r) s ( r) Enzima 3 40 mg/mL 0,73 12167 Repetibilidad r (nkat/g) 2 (X-MW)^2 81320,0 366,38 203551,4 2,9 111863,1 334,5 2384,7 30218,0 5801,4 946,5 total Enzima Concentración U/mg nkat/g 1736,1 1010416,7 Enzima 4 40 mg/mL 347903,4 671178,8 (X-MW)^2 Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 5 Enzima 4 40 mg/mL 0,57 9500 Valor medio (nkat/g) 9534,67 Enzima 4 40 mg/mL 0,59 9875 Desviación estándar (nkat/g) 227,41 Desviación estándar % Enzima 4 40 mg/mL 0,56 9333 Enzima 4 40 mg/mL 0,56 9250 Enzima 4 40 mg/mL 0,58 9583 Enzima 4 40 mg/mL 0,58 9667 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) 1201,8 115826,8 2,4 40669,4 43096,9 81035,1 207,6 2336,1 587,5 total Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 5 40 mg/mL 0,55 9167 Enzima 5 40 mg/mL 0,59 9792 Enzima 5 40 mg/mL 0,55 9083 Enzima 5 40 mg/mL 0,57 9458 Enzima 5 40 mg/mL 0,57 9542 Enzima 5 40 mg/mL 0,58 9625 Enzima 5 40 mg/mL Valor medio 9444,5 (nkat/g) Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) (X-MW)^2 77006,3 272,29 120756,3 2,9 130682,3 61785,6 182,3 248,6 9506,3 703,4 32580,3 370713,5 total Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 6 40 mg/mL 1,105 18417 Enzima 6 40 mg/mL 1,118 18633 Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % Enzima 6 40 mg/mL 1,125 18750 Enzima 6 40 mg/mL 1,105 18417 Enzima 6 40 mg/mL 1,112 18533 Enzima 6 40 mg/mL 1,123 18717 Enzima 6 40 mg/mL Valor medio 18577,8 (nkat/g) 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) (X-MW)^2 25956,8 145,55 3086,4 0,8 29660,5 17654,3 25956,8 132,9 1975,3 376,0 total Enzima Concentración U/mg nkat/g 17512,1 258581,3 Enzima 7 30 mg/mL 19290,1 105925,9 (X-MW)^2 Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 6 Enzima 7 30 mg/mL 1,920 32000 Valor medio (nkat/g) 31591,7 Enzima 7 30 mg/mL 1,947 32450 Desviación estándar (nkat/g) 540,86 Desviación estándar % Enzima 7 30 mg/mL 1,873 31217 Enzima 7 30 mg/mL 1,860 31000 Enzima 7 30 mg/mL 1,893 31550 Enzima 7 30 mg/mL 1,880 31333 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) 166736,1 736736,1 1,7 140625,0 243773,1 350069,4 493,7 1736,1 1397,3 total Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 8 50 mg/mL 0,578 9633 Enzima 8 50 mg/mL 0,682 11367 Enzima 8 50 mg/mL 0,706 11767 Enzima 8 50 mg/mL 0,712 11867 Enzima 8 50 mg/mL 0,596 9933 Enzima 8 50 mg/mL 0,646 10767 Enzima 8 50 mg/mL Valor medio 10888,9 (nkat/g) Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) (X-MW)^2 1576419,8 944,38 228271,6 8,7 770493,8 743209,9 956049,4 862,1 913086,4 2439,7 14938,3 4459259,3 total Enzima Concentración U/mg nkat/g Enzima 8 30 mg/mL 0,69 11444 Enzima 8 30 mg/mL 0,067 8667 Desviación estándar (nkat/g) Desviación estándar % Enzima 8 30 mg/mL 0,063 8889 Enzima 8 30 mg/mL 0,065 8429 Enzima 8 30 mg/mL 0,07 9625 Enzima 8 30 mg/mL 0,067 9625 Enzima 8 30 mg/mL Valor medio 9446,5 (nkat/g) 2 s (r) s (r) Repetibilidad r (nkat/g) 66736,1 1462638,9 (X-MW)^2 3990006,3 1096,13 607620,3 11,6 310806,3 1001243,9 1035306,3 1000,6 31862,3 2831,8 total 31862,3 6007463,5 Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 7 Valor medio de las desviaciones estándar % 3,91 Certificado conforme Izmir, 22 de junio de 2012 El Director General de la OIV Secretario de la Asamblea general Federico CASTELLUCCI © OIV 2012 8