Способ определения этанола невиноградного происхождения в виноградных дистиллятах и напитках на их основе

Пробу подвергают дистилляции при температуре 50, 78 и 90°С. Аликвоты отогнанных фракций дистиллята помещают в ампулы с предварительно размещенным в них окисленным оксидом меди, замораживают, ампулы вакуумируют и запаивают. Аликвоту каждой фракции сжигают с получением диоксида углерода, который количественно собирают и подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу. В процессе анализа регистрируют попеременно токи, обусловленные количеством ионов с m/z 44(12С16O2+), m/z 45(13С16O2+) и m/z 46(12С16O18O) в масс-спектрах диоксида углерода образца и лабораторного стандарта. Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании каждой фракции дистиллята, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ13С (‰), используя формулу, включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V plus Thermo Finnigan, следующего вида: δ13C=(Rобр/Rст-1)·1000(‰), где Rобр=([13С16O2]/[12С16О2])обр, Rст=([13C16O2]/[12C16O2])ст, Rобр и Rст - отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании фракции дистиллята и стандарта. Определяют изотопные характеристики состава углерода в контрольных образцах, полученных с использованием известных образцов этанола. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов сравнивают между собой и характеристиками контрольного образца и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении этанола. По разнице в значениях количественных изотопных характеристик углерода всех фракций дистиллята, превышающей 0,5‰, судят о наличии в образце этанола невиноградного происхождения. Это позволяет повысить точность и достоверность способа на 90%. 2 табл.

 

Изобретение относится к винодельческой промышленности.

Известен способ идентификации виноматериала путем анализа этанола, полученного из экзогенных сахаров, с использованием ядерно-магнитного резонанса для определения дейтерия, установлением соотношения изотопов и сравнением со стандартным (Сборник международных методов анализа и оценки вин и сусел // М.: Пищевая промышленность. - 1993. - с.82-93).

Недостатком известного способа является его низкая чувствительность и воспроизводимость получаемых данных. Известен способ определения натуральности и аутентичности вина с использованием изотопного состава суммарного углерода (ЕР 1124127, 2001). Данный способ имеет низкую специфичность.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения происхождения спирта в натуральном вине по изотопному составу углерода этанола, предусматривающий дистилляцию пробы, сжигание дистиллята до СО2, количественное определение с использованием масс-спектрометрического метода, расчет соотношения распространенностей изотопов 13С и 12С и сравнивание со стандартным (Josep E. Gimenez-Miralles, Domingo M. Salazar and Isabel Solana. Regional Origin Assignment of Red Wines from Valencia (Spain by 2H NMR and 13C IRMS Stable Isotope Analysis of Fermentatieve Ethanol) // J. Agric. Food Chem. - 1999. - vol.47. - p.2645-2652). Недостаток известного способа аналогичен предыдущим.

Техническим результатом предлагаемого способа является повышение точности и достоверности анализа.

Это достигается тем, что способ определения этанола невиноградного происхождения в спиртном напитке характеризуется тем, что пробу напитка подвергают дистилляции при температуре 50, 78 и 90°С, собирают фракции отогнанного дистиллята при этих температурах, аликвоту каждой фракции сжигают в присутствии оксида меди с получением диоксида углерода, последний раздельно подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением соотношений распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С, сравнивают эти количественные характеристики и характеристики контрольных образцов и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении спирта.

Способ осуществляют следующим образом. В перегонную остродонную колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 спиртного напитка и подвергают его дистилляции при различных температурных режимах: 50°С, 78°С и 90°С. Собирают по 1,5-2,0 см3 каждой фракции отогнанного дистиллята. Аликвоту отогнанной при температуре 50°С первой фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г.Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный в результате окисления первой фракции дистиллята диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 78°С второй фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный в результате окисления второй фракции дистиллята диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 90°С третьей фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный в результате окисления третьей фракции дистиллята диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Контейнер с газообразным диоксидом углерода вскрывают в системе напуска масс-спектрометра и дозированно вводят анализируемый диоксид углерода. В процессе изотопного масс-спектрометрического анализа регистрируют попеременно токи, обусловленные количеством ионов с m/z 44(12C16O2+), m/z 45(13C16O2+) и m/z 46(12C16O18O) в масс-спектрах диоксида углерода образца и лабораторного стандарта. В качестве рабочего газа используют газообразный диоксид углерода.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании каждой фракции дистиллята, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ13С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V plus Thermo Finnigan, следующего вида:

δ13C=(Rобр/Rст-1)·1000(‰), где

Rобр=([13C16O2]/[12C16O2])обр

Rст=([13C16O2]/[12C16O2])ст

Rобр и Rст - отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании фракции дистиллята, и стандарта.

Для калибровки готовят контрольные водные растворы, содержащие один из известных образцов этанола: этанол виноградный, этанол зерновой, этанол из тростникового сахара, этанол из свекловичного сахара, этанол химического синтеза. Приготовленные смеси используют для верификации всей схемы пробоподготовки и измерения изотопных характеристик этанола (дистиллята), полученного из различных видов сырья. Причем изотопные характеристики углерода (δ13С, ‰) всех контрольных образцов этанола различного происхождения должны быть предварительно определены.

Изотопные характеристики состава углерода всех фракций дистиллята, полученных путем фракционной перегонки спиртного напитка, являются показателями происхождения этилового спирта в спиртных напитках. Полученные соотношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С контрольных смесей, состоящих из воды и этилового спирта различного происхождения, сопоставляют с результатами анализируемого напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении спирта и соответственно аутентичности спиртного напитка.

По разнице в значениях количественных изотопных характеристик углерода всех фракций дистиллята для каждого анализируемого образца, превышающей 0,5‰, судят о спирте невиноградного происхождения.

Пример 1.

В перегонную остродонную колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 коньячного спирта 4-летней выдержки, подвергают фракционной перегонке при различных температурных режимах: 50°С, 78°С и 90°С. Собирают по 1,5 см3 каждой фракции отогнанного дистиллята.

Аликвоту отогнанной при температуре 50°С первой фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 78°С второй фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 90°С третьей фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Контейнеры с газообразным диоксидом углерода вскрывают в системе напуска масс-спектрометра и дозированно вводят анализируемый диоксид углерода. В процессе изотопного масс-спектрометрического анализа регистрируют попеременно токи, обусловленные количеством ионов с m/z 44(12C16O2+), m/z 45(13C16O2+) и m/z 46(12C16O18O) в масс-спектрах диоксида углерода образца и лабораторного стандарта. В качестве рабочего газа используют газообразный диоксид углерода.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании каждой фракции дистиллята, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ13С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V plus Thermo Finnigan, следующего вида:

δ13C=(Rобр/Rст-1)·1000(‰), где

Rобр=([13C16O2]/[12C16O2])обр

Rст=([13C16O2]/[12C16O2])ст

Rобр и R - отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании фракции дистиллята, и стандарта.

Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 2.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют образец, приготовленный из коньячного спирта 4-летней выдержки с внесением спирта этилового ректификованного зернового и воды. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют образец, приготовленный из коньячного спирта 4-летней выдержки с внесением в него спирта этилового ректификованного из сахарного тростника и воды. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Характеристики изотопного состава углерода разных фракций дистиллята, полученных фракционной перегонкой коньячного спирта 4-летней выдержки без и с внесением в него спирта различного происхождения
№ примера Величина δ13С (‰)
Дистиллят разных фракций
50°С 78°С 90°С
1 -27,0±0,2 -27,1±0,2 -27,2±0,2
2 -23,0±0,2 -24,5±0,2 -24,7±0,2
3 -17,1±0,2 -18,0±0,2 -18,6±0,2

Сравнивают полученные соотношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С всех фракций для каждого анализируемого образца и по разнице в значениях изотопных характеристик углерода, превышающей 0,5‰, судят о наличии в образце спирта невиноградного происхождения.

Пример 4.

В дистилляционное устройство помещают 25 см3 коньячного спирта 10-летней выдержки и подвергают фракционной перегонке при различных температурных режимах: 50°С, 78°С и 90°С. Собирают по 2,0 см3 каждой фракции отогнанного дистиллята.

Аликвоту отогнанной при температуре 50°С первой фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу их тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 78°С второй фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту отогнанной при температуре 90°С третьей фракции дистиллята (около 5 мкл) вносят в запаянную с одного конца ампулу из тугоплавкового стекла пирекс, в которую предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи не менее 10 часов при температуре 560°С, охлаждают до температуры 20°С и хранят в эксикаторе до использования при исследовании. Фракцию дистиллята в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), ампулу вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Запаянную с двух концов ампулу помещают в металлический контейнер и выдерживают в муфельной печи при температуре 56°С в течение 24 часов. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке, а полученный диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Контейнеры с газообразным диоксидом углерода вскрывают в системе напуска масс-спектрометра и дозированно вводят анализируемый диоксид углерода. В процессе изотопного масс-спектрометрического анализа регистрируют попеременно токи, обусловленные количеством ионов с m/z 44(12C16O2+), m/z 45(13Cl6O2+) и m/z 46(12C16O18O) в масс-спектрах диоксида углерода образца и лабораторного стандарта. В качестве рабочего газа используют газообразный диоксид углерода.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании каждой фракции дистиллята, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ13С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V plus Thermo Finnigan, следующего вида:

δ13C=(Rобр/Rст-1)·1000(‰), где

Rобр=([13C16O2]/[12C16O2])обр

Rст=([13C16O2]/[12C16O2])ст

Rобр и Rст - отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании фракции дистиллята, и стандарта. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Характеристики изотопного состава углерода разных фракций дистиллята, полученных фракционной перегонкой коньячного спирта 10-летней выдержки без и с внесенным в него спиртом различного происхождения
Величина δ13С (‰)
примера Дистиллят разных фракций
50°С 78°С 90°С
4 -29,0±0,2 -29,1±0,2 -29,0±0,2
5 -24,0±0,2 -24,6±0,2 -24,6±0,2
6 -16,0±0,2 -16,5±0,2 -17,0±0,2

Пример 5.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют образец, приготовленный на основе коньячного спирта 10-летней выдержки с внесением спирта этилового ректификованного зернового и воды. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Пример 6.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют образец, приготовленный на основе коньячного спирта 10-летней выдержки с внесением в него спирта этилового ректификованного из сахарного тростника и воды. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Сравнивают полученные соотношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С всех фракций для анализируемого образца и по разнице в значениях изотопных характеристик углерода, превышающей 0,5‰, судят о наличии в образце спирта невиноградного происхождения.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность анализа на 90%.

Способ определения этанола невиноградного происхождения в виноградных дистиллятах и напитках на их основе, характеризующийся тем, что, для повышения специфичности и точности метода, пробу подвергают дистилляции при температуре 50, 78 и 90°С, собирают фракции отогнанного дистиллята при этих температурах, аликвоту каждой фракции сжигают в присутствии оксида меди с получением диоксида углерода, подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением соотношений распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С, сравнивают полученные характеристики между собой и характеристиками контрольного образца и по степени совпадения или отклонения судят о присутствии этанола невиноградного происхождения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к пищевой промышленности и может использоваться при оценке подлинности вина. .

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для установления натуральности (фальсификации) вин на этапе идентификации продукции.

Изобретение относится к ликероводочной промышленности. .
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в виноделии для проверки качества вина. .

Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано для контроля качества алкогольной продукции, а также в аналитических лабораториях, ведущих идентификационные испытания с целью выявления фальсифицированных с применением синтетических красителей алкогольсодержащих напитков.
Изобретение относится к пищевой промышленности, биотехнологии, ликероводочной промышленности, производству безалкогольных напитков и связано с определением содержания катионов, аминов, анионов органических и неорганических кислот в различных средах.

Изобретение относится к винодельческой промышленности. .
Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для установления качества (натуральности, подлинности, фальсификации) вина. .
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в виноделии для проверки качества вина. .
Изобретение относится к пищевой промышленности и может быть использовано в виноделии для проверки качества вина. .
Изобретение относится к винодельческой промышленности

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного определения концентрации различных водосодержащих растворов, в частности концентрации спирта и сахара в вине

Изобретение относится к области пищевых технологий, а именно к контролю качества пива в процессе пивоварения

Изобретение относится к инструментальной аналитической химии, в частности к определению стабильных изотопов в пищевых продуктах

Изобретение относится к винодельческой промышленности

Изобретение относится к винодельческой промышленности

Изобретение относится к области контроля качества и логистики алкогольной продукции и позволит создать систему постоянного контроля качества крепких спиртных напитков

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для определения качества и выявления признаков фальсификации коньячных дистиллятов
Наверх