СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ КОНЬЯКА Российский патент 2003 года по МПК G01N33/14 C12G1/00 

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть применено для идентификации коньяков.

Известен способ анализа многокомпонентных смесей паров. Способ заключается в качественной и количественной оценке сигналов матрицы сенсоров, каждый из которых имеет пленочное покрытие, избирательно сорбирующее определяемые компоненты (Пат. 5465608 США, МКИ 6 G 01 N 29/02. Saw vapor sensor apparatus and multicomponent signal processing / Lokshin A., Burchfield D., Tracy D.; Orbital Sciences Cor. - N 85604; Заявл. 30.06.93; опубл. 14.11.95).

Недостатком существующего способа является сложность и дороговизна аппаратуры, необходимость специального математического алгоритма для обработки сигналов сенсоров матрицы.

Задачей изобретения является создание матрицы сенсоров, обеспечивающей экспрессность, мобильность и простоту идентификации коньяка.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в способе идентификации коньяка, предусматривающем создание матрицы сенсоров для детектирования основных компонентов аромата исследуемого продукта путем модифицирования сорбентами электродов резонаторов, введение стандартной и анализируемой проб в ячейку детектирования, регистрацию аналитических сигналов сорбции основных компонентов аромата, отличающимся тем, что матрицу создают из 8 сенсоров, в качестве сорбентов используют динонилфталат, полистирол, полиэтиленгликоль адипинат, Тритон Х-100, пчелиный клей, краун-эфир, пчелиный воск, полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000, электроды модифицируют сорбентами массой пленок 10-20 мкг, а введение проб в ячейку детектирования осуществляют в количестве 0,01 дм³, при этом регистрацию аналитических сигналов производят последовательно в соответствии с индивидуальными кинетическими параметрами взаимодействия основных компонентов коньячного аромата с динонилфталатом, полистиролом, полиэтиленгликоль адипинатом, Тритоном Х-100, пчелиным клеем, краун-эфиром, пчелиным воском, полиэтиленгликолем марки ПЭГ-2000, по сигналам строят "лепестковые" диаграммы и идентификацию проводят по визуальному их сравнению.

Сущность изобретения заключается в установлении идентичности "визуальных образов" букета аромата коньяков, полученных по откликам матрицы пьезокварцевых сенсоров с предварительной модификацией электродов резонаторов сорбентами различной природы.

Примеры осуществления способа
Пример 1. Электроды 8 пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебаний 10 МГц модифицируют путем равномерного нанесения микрошприцем растворов сорбентов: динонилфталата, полиэтиленгликоль адипината, Тритона Х-100 и полиэтиленгликоля марки ПЭГ-2000 в ацетоне, полистирола в толуоле, пчелиного клея в этиловом спирте, краун-эфира и пчелиного воска в хлороформе. Концентрации растворов 10 мг/мкдм³. Удаление растворителей проводят при температуре 50-60^oС в сушильном шкафу в течение 30-40 мин. Масса сорбентов после удаления растворителей составляет 10-20 мкг.

В ячейку детектирования помещают 0,01 дм³ "Азербайджанского коньяка" Воронежского ликероводочного завода с выдержкой не менее 5 лет (соответствует ГОСТ 13741-91), принятого в качестве эталонного по результатам газохроматографического анализа и соответствующего ГОСТу по основным показателям ароматной композиции (проба 1). Модифицированные резонаторы, неподвижно закрепленные в держателях, опускают в ячейку детектирования. В соответствии с продолжительностью сорбции основных компонентов аромата на каждом сорбенте поочередно фиксируют аналитические сигналы - изменение частоты пьезокварцевого резонатора (ΔF_1-8, Гц) - в следующем порядке: динонилфталат (1), полистирол (2), полиэтиленгликоль адипинат (3), Тритон Х-100 (4), пчелиный клей (5), краун-эфир (6), пчелиный воск (7), полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000 (8). Полное время опроса матрицы сенсоров от момента ввода пробы не превышает 2 мин.

Сорбенты регенерируют в сушильном шкафу при температуре 50-60^oС в течение 10-15 мин, охлаждают в эксикаторе до комнатной температуры, после чего их используют для дальнейших определений.

По ΔF_1-8 строят "лепестковую" диаграмму сорбции стандартного коньяка - "визуальный образ", последовательность расположения осей в диаграмме соответствует опросу сенсоров (фиг.1а).

В ячейку детектирования помещают "Московский коньяк" Московского винно-коньячного завода с выдержкой не менее 4 лет (проба 2). Последующие операции проводят, как указано выше.

По ΔF_1-8 строят "лепестковую" диаграмму сорбции пробы 2 коньяка (фиг. 1б).

В ячейку детектирования помещают "Дагестанский коньяк" Кизлярского коньячного завода с выдержкой не менее 3 лет (проба 3). Последующие операции проводят, как указано выше.

По ΔF_1-8 строят "лепестковую" диаграмму сорбции пробы 3 коньяка (фиг. 1в).

В ячейку детектирования помещают коньяк Санкт-Петербургского коньячного завода с выдержкой не менее 5 лет (проба 4). Последующие операции проводят, как указано выше.

По ΔF_1-8 строят "лепестковую" диаграмму сорбции пробы 4 коньяка (фиг. 1г).

Экспертизу проб 2-4 проводят визуальным сравнением "лепестковых" диаграмм сорбции проб алкогольных напитков с "визуальным образом" аромата стандартного коньяка. С вероятностью 90% проба 2 - фальсифицированный коньяк, 3 - напиток идентифицируется как коньяк с вероятностью 60%; 4 - напиток идентифицируется как коньяк с вероятностью 90%.

Способ осуществим. Метрологические характеристики приведены в таблице.

Пример 2. В ячейку детектирования помещают сенсоры в другой последовательности с регенерированными покрытиями: пчелиный воск (1), динонилфталат (2), краун-эфир дициклогексано-18-краун-6 (3), полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000 (4), полистирол (5), полиэтиленгликоль адипинат (6), Тритон Х-100 (7), пчелиный воск (8) (фиг.2, а-г). Далее помещают в ячейку детектирования анализируемые коньячные композиции. Регистрируют сигналы сенсоров поочередно в режиме, описанном в примере 1. По ΔF_1-8 строят "лепестковые" диаграммы сорбции стандартного коньяка (фиг.2а), пробы 2 (фиг.2б), пробы 3 (фиг.2в), пробы 4 (фиг.2г). Последующие операции проводят, как указано в примере 1.

Способ неосуществим. Визуальное сравнение "лепестковых" диаграмм сорбции проб алкогольных напитков с коньяком-стандартом не позволяет идентифицировать коньяки.

Метрологические характеристики приведены в таблице.

Пример 3. Электроды пьезокварцевого резонатора модифицируют растворами сорбентов: динонилфталата, полиэтиленгликоль адипината, Тритона Х-100, полиэтиленгликоля марки ПЭГ-2000, полистирола, пчелиного клея, краун-эфира дициклогексано-18-краун-6 и пчелиного воска (масса пленок m<10 мкг).

В ячейку детектирования помещают поочередно анализируемые коньячные композиции. Регистрируют сигналы сенсоров в режиме, описанном в примере 1. По ΔF_1-8 строят "лепестковые" диаграммы сорбции стандартного коньяка (фиг.3а), пробы 2 (фиг.3б), пробы 3 (фиг.3в), пробы 4 (фиг.3г). Последующие операции проводят, как указано в примере 1.

Способ неосуществим. Визуальное сравнение "лепестковых" диаграмм сорбции проб алкогольных напитков с коньяком-стандартом не позволяет идентифицировать коньяки вследствие низкой чувствительности сенсоров и идентичности "лепестковых" диаграмм сорбции для всех проб.

Метрологические характеристики приведены в таблице.

Пример 4. Электроды пьезокварцевого резонатора модифицируют растворами сорбентов: динонилфталата, полиэтиленгликоль адипината, Тритона Х-100, полиэтиленгликоля марки ПЭГ-2000, полистирола, пчелиного клея, краун-эфира дициклогексано-16-краун-6 и пчелиного воска (масса пленок m>20 мкг).

В ячейку детектирования помещают поочередно анализируемые коньячные композиции. Регистрируют сигналы сенсоров в режиме, описанном в примере 1. Построение "лепестковых" диаграмм стандартного коньяка, проб 2, 3, 4 невозможно из-за перегрузки резонаторов и срыва колебаний.

Способ неосуществим. Визуальное сравнение "лепестковых" диаграмм сорбции проб алкогольных напитков с коньяком-стандартом невозможно вследствие нестабильной работы сенсоров матрицы (срыв колебаний резонаторов).

Метрологические характеристики приведены в таблице.

Из примеров и таблицы следует, что заявляемое решение может быть осуществлено с помощью матрицы из 8 сенсоров, модифицированных пленками сорбентов с массами 10-20 мкг. Сигналы сенсоров фиксируют в последовательности нанесения сорбентов на электроды резонаторов: динонилфталат (1), полистирол (2), полиэтиленгликоль адипинат (3), Тритон Х-100 (4), пчелиный клей (5), краун-эфир дициклогексано-18-краун-6 (6), пчелиный воск (7), полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000 (8) в парах анализируемой коньячной композиции. При нанесении пленок сорбентов с меньшими (пример 3), большими (пример 4) массами способ идентификации коньяка неосуществим вследствие малых откликов сенсоров (на уровне шумов, пример 3) и срыва автоколебаний резонатора (пример 4). При изменении последовательности установки сенсоров в матрице (пример 2) способ идентификации коньяков неосуществим вследствие отсутствия идентичности "лепестковых" диаграмм запаха для анализируемых и эталонных проб.

Преимущества по сравнению с прототипом заявляемого способа создания матрицы сенсоров для экспертизы коньяков в оптимальных условиях позволяет
идентифицировать коньяк в течение 5 мин от момента отбора пробы небольшого объема;
сократить число сенсоров в матрице до 8, тем самым упростить стадии настройки и считывания результатов;
однозначно трактовать результаты анализа путем сопоставления со стандартными диаграммами без сложных математических расчетов полученных диаграмм для тестируемых образцов (программное обеспечение Word 97).

Изобретение относится к аналитической химии органических соединений и может быть использовано в винодельческой промышленности для идентификации коньяков. Создают матрицу из 8 сенсоров для детектирования основных компонентов коньячного аромата путем модифицирования сорбентами резонаторов. Вводят стандартную и анализируемую жидкости в ячейку детектирования, проводят регистрацию и сравнение аналитических сигналов сорбции стандартной и тестируемых проб. Матрица состоит из 8 сенсоров, электроды которых модифицируют сорбентами с различным сродством к основным компонентам коньячного аромата в оптимальном диапазоне масс 10-20 мкг, при объеме пробы в ячейке детектирования 0,01 дм³. Регистрацию аналитических сигналов сенсоров производят последовательно в соответствии с индивидуальными кинетическими параметрами взаимодействия основных компонентов коньячного аромата с 8 сенсорами: динонилфталатом, полистиролом, полиэтиленгликоль адипинатом, Тритоном Х-100, пчелиным клеем, краун-эфиром дициклогексано-18-краун-6, пчелиным воском, полиэтиленгликолем марки ПЭГ-2000. По сигналам строят "лепестковые" диаграммы сорбции стандартной и тестируемых проб и по визуальному сравнению диаграмм судят об идентификации алкогольного напитка. Способ заключается в установлении идентичности "визуальных образов" букета ароматов коньяков, полученных по откликам матрицы пьезокварцевых резонаторов с предварительной модификацией их электродов сорбентами различной природы. Предлагаемое изобретение позволяет обеспечить экспрессность, мобильность, простоту и экономичность определения фактов фальсификации коньяка за счет создания матрицы сенсоров. 3 ил., 1 табл.

Способ идентификации коньяка, предусматривающий создание матрицы сенсоров для детектирования основных компонентов аромата исследуемого продукта путем модифицирования сорбентами электродов резонаторов, введение стандартной и анализируемой проб в ячейку детектирования, регистрацию аналитических сигналов сорбции основных компонентов аромата, отличающийся тем, что матрицу создают из 8 сенсоров, в качестве сорбентов используют динонилфталат, полистирол, полиэтиленгликоль адипинат, Тритон Х-100, пчелиный клей, краун-эфир, пчелиный воск, полиэтиленгликоль марки ПЭГ-2000, электроды модифицируют сорбентами массой 10-20 мкг, а введение проб в ячейку детектирования осуществляют в количестве 0,01 дм³, при этом регистрацию аналитических сигналов производят последовательно в соответствии с индивидуальными кинетическими параметрами взаимодействия основных компонентов коньячного аромата с динонилфталатом, полистиролом, полиэтиленгликоль адипинатом, Тритоном Х-100, пчелиным клеем, краун-эфиром, пчелиным воском, полиэтиленгликолем марки ПЭГ-2000, по сигналам строят " лепестковые" диаграммы и идентификацию проводят по визуальному их сравнению.