Способ определения происхождения этанола в натуральном виноградном вине или виноматериале

В колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 вина или виноматериала и отгоняют дистиллят, собирают 1,5-2,0 см3 дистиллята, при этом первую порцию в количестве 0,2 см3 отбрасывают. Оставшийся после отгона дистиллята влажный остаток высушивают до полного удаления воды. Аликвоту полученного высушенного остатка в количестве 5-10 мг и аликвоту отогнанного дистиллята (около 5 мкл) раздельно вносят в запаянные с одного конца ампулы из тугоплавкого стекла пирекс, в которые предварительно помещают окисленный оксид меди в количестве 0,5 г. Оксид меди предварительно прокаливают в муфельной печи. Дистиллят в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С). Ампулы вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают. Затем помещают в металлические контейнеры и выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 часов. После остывания их взламывают в вакуумированной установке, а полученный в результате окисления этанола 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 дистиллята и высушенного остатка, 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 дистиллята или высушенного остатка, и стандарта. Причем изотопные характеристики углерода (δ13С, ‰) всех контрольных образцов этанола различного происхождения должны быть предварительно определены. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С контрольных смесей, состоящих из воды и этилового спирта различного происхождения, сопоставляют с результатами анализируемого виноградного вина и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении этанола и натуральности вина или виноматериала. По разнице в значениях количественных изотопных характеристик углерода этанола и высушенного остатка, превышающей 0,5‰, а также контрольного и анализируемого образца, превышающей 1‰, судят об этаноле невиноградного происхождения. Предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность на 90%. 2 табл.

 

Изобретение относится к винодельческой промышленности.

Известен способ идентификации виноматериала путем определения в нем экзогенных сахаров с использованием ядерно-магнитного резонанса дейтерия в этаноле, установлением отношения 13С/12С этанола и сравнением со стандартным (Сборник международных методов анализа и оценки вин и сусел, М.: Пищевая промышленность, 1993, с.82-93).

Недостатком известного способа является невысокая точность анализа.

Известен способ определения натуральности и аутентичности вина с использованием изотопного состава углерода (ЕР 1124127, 2001). Данный способ обладает невысокой точностью анализа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения происхождения этанола в натуральном вине по изотопному составу углерода этанола, предусматривающий выделение этанола из виноматериала путем дистилляции, сжигание до CO2, количественное определение с использованием масс-спектроскопического метода, расчет отношения 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 происхождения этанола в натуральном виноградном вине или виноматериале характеризуется тем, что из пробы вина дистилляцией отгоняют этанол, собирают дистиллят, оставшийся влажный осадок высушивают, дистиллят и высушенный остаток сжигают в присутствии оксида меди с получением диоксида углерода, последний раздельно подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С и их соотношений, сравнивают эти количественные характеристики и характеристики контрольного образца и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении этанола.

Способ осуществляют следующим образом.

В перегонную остродонную колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 вина или виноматериала и отгоняют дистиллят при температуре 78°С. Собирают 1,5-2,0 см3 дистиллята, при этом первую порцию в количестве 0,2 см3 отбрасывают. Аликвоту отогнанного 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. Дистиллят в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают ампулу. 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 этанола диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Оставшийся после отгона дистиллята влажный остаток высушивают в сушильном шкафу при температуре 70-80°С в течение 24 часов до полного удаления воды. Аликвоту полученного высушенного остатка в количестве 5-10 мг вносят в ампулу из тугоплавкого стекла пирекс, запаянную с одного конца, в который помещают предварительно окисленный оксид меди (0,5 г). 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 и полученный 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 дистиллята и высушенного остатка, 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:

δ13С=(Rобр/Rст-1)•1000(‰), где

Rобр=([13C16O2]/[12C16O2])обр

R=[(13C16O2]/[12C16O2])ст

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

Для калибровки готовят контрольные водные растворы, содержащие 12 об.% одного 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 этанола и высушенного остатка являются показателями квалификации этилового спирта в натуральных винах или виноматериалах. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С контрольных смесей, состоящих из воды и этилового спирта различного происхождения, сопоставляют с результатами анализируемого виноградного вина и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении этанола и натуральности вина или виноматериала. По разнице в значениях количественных изотопных характеристик углерода этанола и высушенного остатка, превышающей 0,5‰, а также контрольного и анализируемого образца, превышающей 1‰, судят об этаноле невиноградного происхождения.

Пример 1 (контроль).

В перегонную остродонную колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 белого виноградного вина, полученного при брожении нативного виноградного сахара из винограда сорта Алиготе урожая 2008 г. и отгоняют дистиллят при температуре 78°С. Собирают 1,5 см3 дистиллята, при этом первую порцию в количестве 0,2 см3 отбрасывают.

Оставшийся после отгона дистиллята влажный остаток высушивают в сушильном шкафу при температуре 70°С в течение 24 часов до полного удаления воды и используют для определения изотопного состава.

Аликвоту отогнанного 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. Дистиллят в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают ампулу. 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 этанола диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту полученного высушенного остатка в количестве 5 мг вносят в ампулу из тугоплавкого стекла пирекс, запаянную с одного конца, в который помещают предварительно окисленный оксид меди (0,5 г). 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 и полученный 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 дистиллята и высушенного остатка, 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. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 2.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют в качестве образца виноматериал сорта Алиготе после внесения в него спирта этилового ректификованного зернового. Полученные результаты приведены в таблице 1.

Пример 3.

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют в качестве образца виноматериал сорта Алиготе после внесения в него спирта этилового ректификованного из сахарного тростника.

Полученные результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1
Характеристики изотопного состава углерода этанола и высушенного остатка в вине и виноматериале, полученном из винограда сорта Алиготе
№ примера Величина δ13С(‰)
Этанол Высушенный остаток
1 -27±0,2 -27,5±0,2
2 -24±0,2 -25±0,2
3 -22±0,2 -25,5±0,2

Сравнивание изотопных характеристик углерода этанола и высушенного остатка показывает, что в образцах присутствует этанол различного происхождения. По разнице этих значений для каждого анализируемого образца, превышающей 0,5‰, судят о наличии в образце этанола невиноградного происхождения. Сравнение полученных отношений распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С контроля (пример 1) и анализируемых образцов показывает, что по разнице в значениях изотопных характеристик углерода, превышающей 1‰, судят о невиноградном происхождении этанола.

Пример 4 (контроль).

В перегонную остродонную колбу вместимостью 50 см3 помещают 25 см3 красного виноградного вина, полученного при брожении нативного виноградного сахара из винограда сорта Каберне урожая 2008 г. и отгоняют дистиллят при температуре 78°С. Собирают 2,0 см3 дистиллята, при этом первую порцию в количестве 0,2 см3 отбрасывают.

Оставшийся после отгона дистиллята влажный остаток высушивают в сушильном шкафу при температуре 80°С в течение 24 часов до полного удаления воды.

Аликвоту отогнанного 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. Дистиллят в ампуле замораживают при температуре жидкого азота (минус 196°С), вакуумируют до давления 2·10-2 мм рт.ст. и запаивают ампулу. 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 этанола диоксид углерода количественно собирают в герметичный контейнер для последующего изотопного анализа.

Аликвоту полученного высушенного остатка в количестве 10 мг вносят в ампулу из тугоплавкого стекла пирекс, запаянную с одного конца, в который помещают предварительно окисленный оксид меди (0,5 г). 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 и полученный 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 дистиллята и высушенного остатка, 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:

δ13С=(Rобр/Rст-1)·1000(‰), где

Roбp=([13C16O2]/[12С16О2])обр

R-([13C16O2]/[12С16О2])ст

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

Полученные результаты приведены в таблице 2.

Пример 5.

Способ осуществляют аналогично примеру 4, только используют в качестве образца виноматериал сорта Каберне после внесения в него спирта этилового ректификованного зернового. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Пример 6.

Способ осуществляют аналогично примеру 5, только используют в качестве образца виноматериал сорта Каберне после внесения в него спирта этилового ректификованного из сахарного тростника. Полученные результаты приведены в таблице 2.

Таблица 2
Характеристики изотопного состава углерода этанола и высушенного остатка в вине и виноматериале, полученном из винограда сорта Каберне
№ примера Величина δ13С(‰)
Этанол Высушенный остаток
1 -28±0,2 -28,8±0,1
2 -21,3±0,1 -25,6±0,1
3 -22,3±0,1 -26,3±0,1

Сравнивание изотопных характеристик углерода этанола и высушенного остатка показывает, что в образцах присутствует этанол различного происхождения. По разнице этих значений для каждого анализируемого образца, превышающей 0,5‰, судят о наличии в образце этанола невиноградного происхождения.

Сравнение полученных отношений распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С контроля (пример 4) и анализируемых образцов показывает, что по разнице в значениях изотопных характеристик углерода, превышающей 1‰, судят о невиноградном происхождении этанола.

Изотопные характеристики этанола и высушенного остатка являются показателями квалификации этилового спирта в натуральных винах или виноматериалах. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С при их совпадении или отклонении, не превышающем 0,5‰ для каждого анализируемого образца и не превышающем 1,0‰ между контролем и анализируемым образцом, позволяют судить о виноградном происхождении этанола и соответственно натуральности вин или виноматериалов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точности и достоверности анализа на 90%.

Способ определения происхождения этанола в натуральном виноградном вине или виноматериале, характеризующийся тем, что из пробы вина дистилляцией отгоняют этанол, собирают дистиллят, оставшийся влажный осадок высушивают, дистиллят и высушенный остаток сжигают в присутствии оксида меди с получением диоксида углерода, последний раздельно подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением распространенностей стабильных изотопов 13С и 12С и их соотношений, сравнивают эти количественные характеристики и характеристики контрольного образца и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении этанола.



 

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 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

Изобретение относится к виноделию, применительно к исследованию летучих органических соединений коньячной продукции. Способ предусматривает отгонку летучих веществ, преимущественно находящихся в газовой фазе и обуславливающих аромат продукции, с последующим их определением методом газовой хроматографии с масс-детектором, причем отгонку летучих веществ осуществляют при помощи инертного газа азота ОСЧ как газа-носителя с расходом 50 см3/мин с последующей криоконденсацией летучих компонентов в ловушке, без использования и внесения дополнительных химических веществ и воздействия температур. Достигается повышение достоверности и надежности анализа. 2 пр., 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к винодельческой промышленности

Наверх