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Analysis   and   Separation   of   Organic   Acids   in   White   Wine   Using   High  Performance  Liquid  Chromatography Atis,  Arnelson  Arwin  G. and  Gaitos,  Gerald  M. Institute  of  Chemistry,  University  of  the  Philippines,  Diliman,  Quezon  City   Performed:  December  9,  2011   Submitted:  December  15,  2011 RESULTS  AND  DISCUSSION   solutions   containing   increasing   amounts   of   the   organic   acid. These   solutions   were   contained   in   flasks   numbered   5,   6,   7,   8,   and   9. (Refer   to   the   Appendix   to   see   components   of   each   flask). Tables   2,   3,   4,   and   5   show  the  peak  areas  and  the  equation  of  the  calibration   curve   obtained   for   each   organic   acid   in   the   chromatograms  obtained  for  flasks  5  to  9. Table  2. Peak  Areas  of  Tartaric  Acid  in  Flasks  5,  6,  7,  8,   and  9   Flask   Retention   Peak  Area   Concentration   time  (min)   (g/L)   5   2. 863   491  364   0. 5   6   2. 905   918  187   1   7   3. 027   5  949  164   5   8   3. 044   8  363  261   8   9   3. 065   9  475  446   10   Calibration  Curve  Equation:  Ã‚   y  =  984  371. 3561x  +  216  064. 755   R2  =  0. 9912      Table  3. Peak  Areas  of  Malic  Acid  in  Flasks  5,  6,  7,  and   8   Flask   Retention   Peak  Area   Concentration   time  (min)   (g/L)   5   3. 02    159742   0. 5   6   3. 760   1  114  051   1   7   3. 756   4  892  727   5   8   3. 795   6  883  424   10   Calibration  Curve  Equation:  Ã‚   y  =  688  260. 8175x  +  475  029. 6892   R2  =  0. 9766      Table   4. Peak   Areas   of   Lactic   Acid   in   Flasks   5,   6,   7,   8,   and  9   Flask   Retention   Peak  Area   Concentration   time  (min)   (g/L)   5   3. 533   575  620   0. 1   6   3. 598   1  248  888   1   7   3. 621   3  762  922   2. 5 The   retention   times   of   different   organic   acids   commonly   found   in   white   wine   were   obtained   using   high   performance   liquid   chromatography. The   peak   areas   of   the   acids   were   then   obtained   through   chromatograms  and  plotted  against  the  concentrations   of   the standard   solutions   of   the   organic   acids   to   construct   a   calibration   curve. Finally,   the   calibration   curves   obtained   were   used   to   determine   the   concentration   of   the   organic   acids   in   samples   of   white   wine. Standard   solutions   of   various   organic   acids   commonly   found   in   white   wine   (tartaric,   malic,   lactic,   citric)   were   assigned   to   be   contained   in   flasks   1,   2,   3,   and   4,   respectively,   and   were   run   through   the   chromatograph. The  mobile  phase  used  for  the  analytes   was   H3PO4   at   pH   3,   to   prevent   dissociation   of   the   organic   acids. The   resulting   chromatograms   of   each   standard   were   then   analyzed   to   obtain   the   retention   times   of   the   organic   acids. Table   1   shows   the   experimental   retention   times   of   the   different   organic   acids. Table   1. Experimental   Retention   Times   of   Organic   Acids   Organic  Acid   Retention  Time  (min)   Tartaric  Ã‚   3. 088   Malic   3. 812   Lactic   3. 620   Citric   3. 68      Since   there   were   no   clear   peaks   from   the   chromatograms   obtained   for   the   tartaric,   malic,   and   lactic   acid   samples,   the   retention   time   at   which   the   peak   height   is   greatest   was   obtained   as   the   experimental  retention  time  of  the  organic  acids. The   experimental   retention   times   were   then   used   to   identify   the   peak   areas   corresponding   to   each   organic  acid  analyzed  in  the  resulting  chromatograms  of 8   3. 597   5  048  614   3   9   3. 619   6  519  896   5   Calibration  Curve  Equation:  Ã‚   y  =  1  300  341. 246x  +  414  396. 3089   R2  =  0. 9815      Table   5. Peak   Areas   of   Citric   Acid   in   Flasks   5,   6,   7,   8,   and  9   Flask   Retention   Peak  Area   Concentration   time  (min)   (g/L)   5   3. 140   361  921   0. 05   6   3. 208   907  232   0. 1   7   3. 306   4  736  427   0. 5   8   3. 325   7  508  481   0. 75   9   3. 347   9  612  454   1   Calibration  Curve  Equation:  Ã‚   y  =  9  836  731. 501x  +  96  328. 12036   R2  =  0. 9994      The   equations   of   the   calibration   curves   were   then   used   to   calculate   the   concentration   of   each   organic   acid   in   the   white   wine   samples. The   peak   area   corresponding   to   each   organic   acid   was   first   obtained,   and   substituted   in   the   calibration   curve   equation. The   concentration  of  each  acid  is  shown  in  Table  6. Table   6. Experimental   Concentration   of   Various Organic  Acids  in  White  Wine  Samples. Organic   Retention   Peak  Area   Concentration   Acid   Time  (min)   (g/L)   Tartaric  Ã‚   2. 966   2  675  651   2. 499   Malic   3. 752   3  576  021   4. 506   Lactic   3. 393   4  709  737   3. 303   Citric   3. 144   794  394   0. 091      The  results  indicate  that  malic  acid  is  the  major   component  of  white  wine. But  in  reality,  this  is  not  the   case. The  major  component  of  white  wine  is  found  to  be   tartaric  acid. The   chromatograms   (See   Appendix)   of   flasks   1   to   9,   and   of   the   sample   are   not   well   resolved. This   discrepancy   may   be   caused   by   several   factors. These   factors   include   poor   solution   preparation,   contamination  of  the  solvent  or  the  sample,  bubbles  in   the   detector,   impurities   in   the   mobile   phase,   bleeding   of  the  column,  inadequate  adjustment  of  equilibrium  in   gradient   operation,   and   carry? over   from   previous   injection. Due  to  these  factors,  it  is  highly  advised  that  the   future   researchers   should   cautiously   execute   each procedure   of   the   experiment   to   eliminate   the   discrepancy   and   accordingly,   they   could   attain   better   results. They   could   also   make   use   of   theoretical   retention  times  of  the  organic  acids  to  determine  each   of   them   and   which   could   further   help   the   future   researchers   to   analyze   the   wine   sample   more   efficiently. REFERENCE:      Meyer,  Veronika  R. Practical  High  Performance  Liquid  Ã‚  Ã‚     Ã‚   Chromatography. 2nd  ed. 1993. England:  John  Ã‚   Wiley  &  Sons  Ltd. APPENDIX  Ã‚   Data  Sheets  Ã‚      Concentration  of  tartaric  acid  standard:  50. 0  g/L   Concentration  of  malic  acid  standard:  50. 0  g/L   Concentration  of  lactic  acid  standard:  25. 0  g/L   Concentration  of  citric  acid  standard:  5. 0  g/L   Composition  of  Flasks  1? 9   Volume  of  standard  stock  solutions  (in  mL)      Retention  Time  Measurement   Calibrat ion  Curve   Flask  #   1   2   3   4   5   6   7   8   Tartaric  Acid   5. 00   0. 00   0. 00   0. 00   0. 25 0. 50 2. 50 4. 00 Malic  Acid   0. 00   7. 50   0. 00   0. 00   0. 10 0. 50 2. 50 5. 00 Lactic  Acid   0. 00   0. 00   5. 00   0. 00   0. 10 1. 00 2. 50 3. 00 Citric  Acid   0. 00   0. 00   0. 00   5. 00   0. 25 0. 50 2. 50 3. 75 9   5. 00 7. 50 5. 00 5. 00 *Chromatograms  of  flasks  1? 9  and  of  the  white  wine  sample  can  be  seen  in  the  remaining  pages  after  this.