СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИСХОЖДЕНИЯ ВИННОЙ КИСЛОТЫ В ВИНАХ И СОКОСОДЕРЖАЩИХ НАПИТКАХ Российский патент 2013 года по МПК G01N33/02 G01N33/14 

Изобретение относится к винодельческой промышленности.

Известен способ определения винной кислоты путем осаждения в виде рацемата кальция и определения весовым методом (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 винной кислоты в вине методом жидкостной ионоэксклюзионной хроматографии (Селиверстова И.В. Определение органических кислот в вине методом жидкостной ионоэксклюзионной хроматографии. Виноделие и виноградарство. 2001, №4, с.9-11).

Недостатком известного способа является невысокая точность анализа.

Наиболее близким к предлагаемому способу является способ определения органических кислот с использованием метода жидкостной хроматографии («Методика выполнения измерений массовой концентрации органических кислот в винодельческой продукции методом высокоэффективной жидкостной хроматографии», разработанная и утвержденная ГНУ ВНИИПБиВП Россельхозакадемии, свидетельство об аттестации №38-09 регистрационный код МВИ по Федеральному реестру ФР.1.31.2009.06524).

Недостатком известного способа является низкая специфичность, не позволяющая определить источники получения органических кислот и установить аутентичность или фальсификацию анализируемого объекта. Техническим результатом предлагаемого способа является получение ранее неизвестных характеристик винной кислоты, основанных на определении различия в содержании ¹³С изотопа в карбоксильной и алкильной группах винной кислоты по отношению к их суммарной характеристике, т.е. определение внутримолекулярной изотопной неоднородности, в зависимости от природы ее происхождения.

Это достигается тем, что способ определения внутримолекулярной изотопной неоднородности винной кислоты в винах и сокосодержащих напитках характеризуется тем, что из пробы вина или сокосодержащего напитка путем обработки холодом в присутствии 0,1 N HCl осаждают соли винной кислоты, образовавшийся осадок собирают, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см³ 1М BaCl₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 часов, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части, первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода винной кислоты, вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют 0,5 г оксида меди, вакуумируют до давления 2×10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч, после остывания ампулу взламывают в установке, соединенной с изотопным масс-спектрометром, и измеряют изотопные характеристики углерода алкильной группы винной кислоты, третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы, после чего оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы винной кислоты, сравнивают количественные изотопные характеристики трех частей и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты.

Способ осуществляют следующим образом.

В коническую колбу вместимостью 200 см³ помещают 150 см³ вина или сокосодержащего напитка, при величине рН выше 3 добавляют 0,1 N HCl для снижения данного показателя до указанной величины, выдерживают при температуре от 0 до минус 2°С в течение 24 часов. Образовавшийся осадок солей винной кислоты собирают, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см³ 1М BaCl₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 часов, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части.

Первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода солей винной кислоты.

Вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют 0,5 г оксида меди, вакуумируют до давления 2×10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке и полученный в результате сжигания алкильной группы соли бария винной кислоты 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.

Третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы. Оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы соли бария винной кислоты.

Характеристики изотопного состава суммарного углерода диоксида углерода, полученного при сжигании осадка солей винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (⁰/₀₀), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V Advantage, следующего вида:

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании осадка солей винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (1):

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Для калибровки готовят контрольные водные растворы, содержащие 6,8 г/дм³ винной кислоты различного происхождения: винная кислота из винограда, винная кислота невиноградного происхождения, винная кислота не растительного происхождения (синтетическая). Приготовленные смеси используют для верификации всей схемы пробоподготовки и измерения изотопных характеристик винной кислоты, полученной из различных видов сырья. Причем изотопные характеристики углерода (δ¹³С, ‰) всех контрольных образцов винной кислоты различного происхождения должны быть предварительно определены.

Изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты, углерода алкильной и углерода карбоксильной групп солей бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты в винах и сокосодержащих напитках. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольных смесей, состоящих из воды и винной кислоты различного происхождения, сопоставляют с результатами анализируемого вина или сокосодержащего напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в них.

Полученные количественные изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты сравнивают со значениями δ¹³С, не превышающими (-21)‰ для винной кислоты, полученной из винограда, и со значениями δ¹³С, превышающими (-14)‰ для винной кислоты невиноградного происхождения, и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты для каждого анализируемого образца сравнивают между собой и по разнице судят о природе происхождения винной кислоты.

Пример 1. (Контроль)

1 г винной кислоты, полученной из винограда, помещают в коническую колбу вместимостью 50 см³, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см³ 1М BaCl₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 часов, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части.

Первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода соли бария винной кислоты.

Вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют 0,5 г оксида меди, вакуумируют до давления 2×10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке и полученный в результате сжигания алкильной группы соли бария винной кислоты 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 44(¹²C¹⁶O₂ ⁺) и m/z 46(¹²C¹⁶O¹⁸O) в масс-спектрах диоксида углерода образца и лабораторного стандарта. В качестве рабочего газа используют газообразный диоксид углерода.

Третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы. Оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы соли бария винной кислоты. Характеристики изотопного состава суммарного углерода диоксида углерода, полученного при сжигании осадка соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V Advantage следующего вида:

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании осадка соли бария винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (I):

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно. Результаты измерений приведены в таблице 1.

Таблица 1 Характеристика изотопного состава углерода винной кислоты, полученной из винограда Величина δ¹³С (‰) Суммарный углерод соли бария винной кислоты Углерод карбоксильной группы соли бария винной кислоты Углерод алкильной группы соли бария винной кислоты -21,7 -21,2 -25,3 -21,6 -21,1 -25,1 -21,8 -21,2 -25,4

Изотопные характеристики суммарного углерода винной кислоты, углерода алкильной группы соли бария винной кислоты, карбоксильной группы соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По значениям количественных изотопных характеристик суммарного углерода соли бария винной кислоты, не превышающим (-21)‰, судят о наличии винной кислоты виноградного происхождения. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты.

Пример 2 (контроль)

Способ осуществляют аналогично примеру 1, только используют в качестве контрольного образца водный раствор винной кислоты, полученной из кукурузы, в концентрации 6,8 г/дм. Результаты представлены в таблице 2.

Таблица 2 Характеристика изотопного состава углерода винной кислоты, полученной из кукурузы Величина δ¹³С (‰) Суммарный углерод соли бария винной кислоты Углерод карбоксильной группы соли бария винной кислоты Углерод алкильной группы соли бария винной кислоты -13,8 -12,5 -15,1 -13,6 -12,1 -14,9 -13,8 -12,4 -15,0

Изотопные характеристики суммарного углерода соли бария винной кислоты, углерода алкильной и карбоксильной групп соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По значениям количественных изотопных характеристик суммарного углерода соли бария винной кислоты, превышающим (-14)‰, судят о наличии винной кислоты невиноградного происхождения. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты. Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольного образца винной кислоты, полученной из кукурузы, сопоставляют с результатами анализируемого вина или сокосодержащего напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в них.

Пример 3 (контроль)

Способ осуществляют аналогично примерам 1 и 2, только используют в качестве контрольного образца водный раствор синтетической винной кислоты в концентрации 6,8 г/дм.

Результаты представлены в таблице 3.

Таблица 3 Характеристика изотопного состава углерода винной кислоты нерастительного происхождения (синтетической) Величина δ¹³С (‰) Суммарный углерод соли бария винной кислоты Углерод карбоксильной группы соли бария винной кислоты Углерод алкильной группы соли бария винной кислоты -23,5 -25,9 -22,4 -23,6 -25,1 -22,1 -23,8 -25,4 -22,2

Изотопные характеристики суммарного углерода соли бария винной кислоты, углерода алкильной и карбоксильной групп соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о нерастительной природе происхождения винной кислоты.

Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольного образца винной кислоты не растительного происхождения, сопоставляют с результатами анализируемого вина или сокосодержащего напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в них.

Пример 4

В коническую колбу вместимостью 200 см³ помещают 150 см³ белого столового вина, полученного без добавления винной кислоты, при величине рН выше 3 добавляют 0,1 N HCl для снижения данного показателя до указанной величины, выдерживают при температуре от 0 до минус 2°С в течение 24 часов. Образовавшийся осадок солей винной кислоты собирают, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см³ 1М BaCl₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 часов, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части.

Первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода солей винной кислоты. Вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют 0,5 г оксида меди, вакуумируют до давления 2×10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке и полученный в результате сжигания алкильной группы соли бария винной кислоты 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.

Третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы. Оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы соли бария винной кислоты. Характеристики изотопного состава суммарного углерода диоксида углерода, полученного при сжигании осадка солей винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V Advantage, следующего вида:

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании осадка солей винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (1):

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Результаты измерений представлены в таблице 4.

Изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты, углерода алкильной группы соли бария винной кислоты, карбоксильной группы соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По разнице в значениях количественных изотопных характеристик суммарного углерода солей винной кислоты, не превышающей 2⁰/₀₀ по сравнению со значениями δ¹³С, приведенными в таблице 1, судят о наличии винной кислоты виноградного происхождения.

Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты.

Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольных образцов винной кислоты сопоставляют с результатами анализируемого вина и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в нем.

Пример 5

Способ осуществляют аналогично примеру 4, только используют в качестве образца белое столовое вино с внесенной в количестве 2,0 г/дм³ винной кислотой растительного происхождения.

Результаты измерений представлены в таблице 4.

Изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты, углерода алкильной группы соли бария винной кислоты, карбоксильной группы соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По разнице в значениях количественных изотопных характеристик суммарного углерода солей винной кислоты, превышающей 2‰ по сравнению со значениями δ¹³С, приведенными в таблице 1, судят о наличии винной кислоты невиноградного происхождения.

Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты.

Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольных образцов винной кислоты сопоставляют с результатами анализируемого вина и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в нем.

Пример 6

Способ осуществляют аналогично примеру 4, только используют в качестве образца белое столовое вино с внесенной в количестве 2,0 г/дм³ винной кислотой нерастительного происхождения (синтетической).

Результаты измерений представлены в таблице 4.

Таблица 4 Характеристика изотопного состава углерода винной кислоты в белом столовом вине Величина δ¹³С (‰) № примера Суммарный углерод соли бария винной кислоты Углерод карбоксильной группы соли бария винной кислоты Углерод алкильной группы соли бария винной кислоты 4 -22,9 -21,1 -24,7 5 -16,5 -15,1 -18,3 6 -21,5 -24,3 -19,5

Полученные количественные изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты сравнивают со значениями δ¹³С, не превышающими (-21) ‰ для винной кислоты, полученной из винограда, и со значениями δ¹³С, превышающими (-14)‰ для винной кислоты невиноградного происхождения, и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты для каждого анализируемого образца сравнивают между собой и по разнице судят о природе происхождения винной кислоты.

Пример 7

В коническую колбу вместимостью 200 см³ помещают 150 см³ сокосодержащего напитка, полученного без добавления винной кислоты, при величине рН выше 3 добавляют 0,1 N HCl для снижения данного показателя до указанной величины, выдерживают при температуре от 0 до минус 2°С в течение 24 часов. Образовавшийся осадок солей винной кислоты собирают, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см³ 1М BaCl₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 часов, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части.

Первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода солей винной кислоты.

Вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют 0,5 г оксида меди, вакуумируют до давления 2×10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч. После остывания ампулу взламывают в вакуумированной установке и полученный в результате сжигания алкильной группы соли бария винной кислоты 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.

Третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы. Оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы соли бария винной кислоты. Характеристики изотопного состава суммарного углерода диоксида углерода, полученного при сжигании осадка соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (1), включенную в программное обеспечение для масс-спектрометра Delta V Advantage, следующего вида:

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании осадка солей винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Характеристики изотопного состава углерода диоксида углерода, полученного при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, относительно международного углеродного стандарта V-PDB определяют в относительных единицах δ¹³С (‰), используя формулу (I):

$${\delta }^{13}C=\left(R_{обр}/R_{ст}-1\right)•1000\left(\raisebox{1ex}{$0$}\!\left/ \!\raisebox{-1ex}{$00$}\right.\right),\left(1\right)$$

где

R_обр=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_обр

R_ст=([¹³C¹⁶O₂]/[¹²C¹⁶O₂])_ст

R_обр и R_ст - отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С в анализируемом диоксиде углерода, полученном при сжигании карбоксильной группы соли бария винной кислоты, и международного углеродного стандарта V-PDB соответственно.

Результаты измерений представлены в таблице 5.

Изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты, углерода алкильной группы соли бария винной кислоты, карбоксильной группы соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По разнице в значениях количественных изотопных характеристик суммарного углерода солей винной кислоты, не превышающей 2‰ по сравнению со значениями δ¹³С, приведенными в таблице 1, судят о наличии винной кислоты виноградного происхождения.

Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты.

Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольных образцов винной кислоты сопоставляют с результатами анализируемого сокосодержащего напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в нем.

Пример 8

Способ осуществляют аналогично примеру 7, только используют в качестве образца напиток с внесенной в количестве 2,0 г/дм³ винной кислотой невиноградного происхождения.

Результаты измерений представлены в таблице 5.

Изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты, углерода алкильной группы соли бария винной кислоты, карбоксильной группы соли бария винной кислоты являются показателями квалификации винной кислоты и природы ее происхождения.

По разнице в значениях количественных изотопных характеристик суммарного углерода солей винной кислоты, превышающей 2‰ по сравнению со значениями δ¹³С, приведенными в таблице 1, судят о наличии винной кислоты невиноградного происхождения.

Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты сравнивают между собой и по разнице судят о растительной природе происхождения винной кислоты.

Полученные отношения распространенностей стабильных изотопов ¹³С и ¹²С контрольных образцов винной кислоты сопоставляют с результатами анализируемого сокосодержащего напитка и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты в нем.

Пример 9

Способ осуществляют аналогично примеру 7, только используют в качестве образца напиток с внесенной в количестве 2,0 г/дм³ винной кислотой нерастительного происхождения (синтетической).

Результаты измерений приведены в таблице 5.

Таблица 5 Характеристика изотопного состава углерода винной кислоты в напитке Величина δ¹³С (‰) № примера Суммарный углерод соли бария винной кислоты Углерод карбоксильной группы соли бария винной кислоты Углерод алкильной группы соли бария винной кислоты 7 -23,7 -22,2 -26,0 8 -15,3 -13,3 -17,1 9 -21,3 -24,1 -19,7

Полученные количественные изотопные характеристики суммарного углерода солей винной кислоты сравнивают со значениями δ¹³С, не превышающими (-21) ‰ для винной кислоты, полученной из винограда, и со значениями δ¹³С, превышающими (-14) ‰ для винной кислоты невиноградного происхождения, и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты. Полученные количественные изотопные характеристики углерода алкильной и углерода карбоксильной групп соли бария винной кислоты для каждого анализируемого образца сравнивают между собой и по разнице судят о природе происхождения винной кислоты.

Сравнение изотопных характеристик углерода показало, что разница в значении изотопных характеристик δ¹³С (‰) суммарного углерода винной кислоты, углерода алкильной и карбоксильной групп, между контролем и анализируемым образцом не должна превышать 2‰, а разница этих значений для каждого анализируемого образца не должна превышать 0,5‰. Предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность анализа на 90%.

Изобретение относится к винодельческой промышленности. Способ определения происхождения винной кислоты заключается в том, что из пробы вина или сокосодержащего напитка осаждают соли бария винной кислоты. Образовавшийся осадок промывают, высушивают. Высушенный осадок разделяют на три части. Первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения суммарной изотопной характеристики углерода соли бария винной кислоты. Вторую часть осадка вносят в запаянную с одного конца ампулу, добавляют оксид меди, вакуумируют и запаивают, выдерживают в муфельной печи. После остывания ампулу взламывают и измеряют изотопные характеристики углерода алкильной группы винной кислоты. Третью часть осадка выдерживают в муфельной печи для удаления алкильной группы. Оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы соли бария винной кислоты. Полученные количественные характеристики анализируемого вина или сокосодержащего напитка сравнивают с характеристиками контрольных смесей и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты. Предлагаемый способ позволяет повысить точность и достоверность на 90%. 5 табл., 9 пр.

Способ определения происхождения винной кислоты в винах и сокосодержащих напитках, характеризующийся тем, что из пробы вина или сокосодержащего напитка путем обработки холодом в присутствии 0,1 N НС1 осаждают соли винной кислоты, образовавшийся осадок собирают, добавляют 1М NaOH до величины рН, равной 9, добавляют 10 см 1М ВаС1₂, нагревают до температуры 60°С, охлаждают до температуры 4°С, выдерживают при этой температуре в течение 24 ч, образовавшийся осадок соли бария винной кислоты осаждают центрифугированием, промывают дистиллированной водой до величины рН, равной 7, высушивают, высушенный осадок разделяют на три части, первую часть подвергают изотопному масс-спектрометрическому анализу с установлением отношения стабильных изотопов ¹³С/¹²С для получения изотопной характеристики суммарного углерода винной кислоты, вторую часть осадка вносят в запаянную с одной стороны ампулу из тугоплавкого стекла, добавляют оксид меди, вакуумируют до давления 2·10^-2 мм рт. ст., запаивают, выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч, после остывания ампулу взламывают в установке, соединенной с изотопным масс-спектрометром и измеряют изотопные характеристики углерода алкильной группы винной кислоты, третью часть осадка выдерживают в муфельной печи при температуре 560°С в течение 24 ч для удаления алкильной группы, после чего оставшуюся часть осадка анализируют на изотопном масс-спектрометре для установления изотопных характеристик углерода карбоксильной группы винной кислоты, сравнивают полученные количественные характеристики со значениями δ¹³С, не превышающими (-21)‰ для винной кислоты, полученной из винограда, и со значениями δ¹³С, превышающими (-14)‰ для винной кислоты невиноградного происхождения, и по степени совпадения или отклонения судят о происхождении винной кислоты, по разнице изотопных характеристик углерода алкильной и карбоксильной групп судят о растительном или нерастительном происхождении винной кислоты.