СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ (УКСУСНОЙ, ЯБЛОЧНОЙ, МОЛОЧНОЙ) И УГЛЕВОДОВ (МАЛЬТОЗЫ, ГЛЮКОЗЫ, ФРУКТОЗЫ) В ПОЛУПРОДУКТАХ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ Российский патент 2018 года по МПК G01N30/02 G01N33/02 

Описание патента на изобретение RU2653570C1

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства (сусле, бражке).

Известен способ одновременного определения анионов органических и неорганических кислот в сырье, жидких промежуточных и целевых продуктах биотехнологии, ликероводочной промышленности методом капиллярного электрофореза [Патент RU №2313781, опубл. 20.09.2006]. Сущность изобретения заключается во введении анализируемой пробы под давлением 20 мБар в течение 10-30 секунд с двух концов в капилляр, предварительно заполненный рабочим электролитом, воздействии на пробу в капилляре электрическим полем с последующей регистрацией компонентов с использованием кондуктометрического детектора с получением электрофореграммы, при этом рабочий электролит содержит 25-35 ммоль/л гистидина, 100-140 ммоль/л морфолиноэтансульфоновой кислоты, 1,5-2,5 ммоль Краун-эфира и 0,02-0,50 Тритона Х-100, остальное - вода. Способ позволяет разделять 40 компонентов (9 катионов, 11 аминов, 11 анионов органических кислот и 9 анионов неорганических кислот).

Недостатками данного известного способа являются использование дорогостоящих реактивов; невозможность одновременного определения углеводов и органических кислот.

Известен способ определения молочной кислоты в смеси с щавелевой, винной, гликолевой, яблочной, малоновой, лимонной, уксусной, малеиновой, янтарной кислотами [Патент РФ №2190214, опубл. 27.09.2002]. Способ включает использование в качестве сорбента сульфокатионообменника на основе сверхсшитого полистирола со спектрофотометрическим детектированием. В качестве элюента используют 5-20 мМ серной кислоты с добавлением 1-10 об. % ацетонитрила и разделение ведут при температуре 50-70°C. Время анализа 15 мин.

Недостатками данного известного способа являются: использование ацетонитрила, что удорожает способ; способ не описан для одновременного определения органических кислот и углеводов.

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности является способ количественного определения мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [Патент РФ №2613346, опубл. 16.03.2017]. Способ включает отбор пробы полупродуктов, подготовку ее к анализу и количественное определение мальтозы, глюкозы и фруктозы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии по полученной хроматограмме, хроматографическое определение мальтозы, глюкозы и фруктозы в полупродуктах спиртового производства осуществляют с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM-Monosaccharide Phenomenex Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% со степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (дистиллированная вода) 0,6 см3/мин, максимальная температура в колонке 80°C.

Недостаток данного известного способа: способ не описан для одновременного определения органических кислот и углеводов в полупродуктах спиртового производства.

Техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является обеспечение универсальности условий одновременного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства, расширение диапазона определяемых массовых концентраций.

Достигается указанный технический результат тем, что способ количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии предусматривает отбор пробы полупродукта, фильтрование, центрифугирование в течение 7 мин при 13000 об/мин, разделение органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке Rezex ROA-Organic Acid Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (0,005 Н H2SO4) 0,45 см3/мин, температура термостатирования колонки 60°C и количественное определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы, фруктозы по полученной хроматограмме.

Экспериментальным путем обнаружено, что для обеспечения указанного технического результата необходимо соблюдать предлагаемые режимные параметры пробоподготовки и хроматографического разделения органических кислот и углеводов, содержащихся в полупродуктах спиртового производства. При реализации предлагаемых режимных параметров повышается чувствительность метода, а также упрощается способ, создаются универсальные условия для одновременного определения органических кислот и углеводов, прослеживается динамика изменения массовых концентраций органических кислот и углеводов в технологическом процессе производства спирта. Сравнительные данные настоящего изобретения с прототипом и аналогом представлены в таблице 1.

Ниже приведены примеры реализации изобретения.

Пример 1. 5 мл пробы сусла фильтровали через бумажный фильтр, микродозатором отбирали 1 см фильтрата и помещали его в эппендорф, затем центрифугировали в течение 7 мин при 13000 об/мин. Микрошприцем отбирали пробу надосадочной жидкости, разбавляли дистиллированной водой и проводили количественное определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы и фруктозы в подготовленных пробах хроматографическим методом с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке Rezex ROA-Organic Acid Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (0,005 H H2SO4) 0,45 см3/мин. Температура термостатирования колонки 60°C. По полученной хроматограмме было установлено, что сусло содержит глюкозу в количестве 9,4 г/дм3, мальтозу, 84,6 г/дм3, фруктозу, 1,7 г/дм3, молочную кислоту, 0,024 г/дм3, уксусную кислоту, 0,066 г/дм3, яблочную кислоту, 0,020 г/дм3.

Пример 2. В производственных условиях отбирали пробу сусла, затем из каждого бродильного чана (или выборочно) отбирали пробу бражки, 5 мл пробы бражки фильтровали через мембранный фильтр, микродозатором отбирали 1 см3 фильтрата и помещали его в эппендорф и центрифугировали в течение 7 мин при 13000 об/мин. Микрошприцем отбирали пробу надосадочной жидкости, при необходимости пробу разбавляли дистиллированной водой и проводили количественное определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы и фруктозы в подготовленных пробах хроматографическим методом с использованием жидкостного хроматографа Shimadzu LC - 20 с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке Rezex ROA-Organic Acid Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (0,005 Н H2SO4) 0,45 см3/мин, температура термостатирования колонки 60°C. По полученной хроматограмме было установлено содержание уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы, фруктозы. Динамика изменения массовой концентрации органических кислот и углеводов в технологическом процессе производства спирта представлена в таблице 2.

Таким образом, способ, согласно изобретению, позволяет быстро, с высокой точностью, без потерь вещества одновременно определять органические кислоты (уксусную, яблочную, молочную) и углеводы (мальтозу, глюкозу, фруктозу) в полупродуктах спиртового производства (сусле, бражке).

Похожие патенты RU2653570C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛЬТОЗЫ, ГЛЮКОЗЫ, ФРУКТОЗЫ В ПОЛУПРОДУКТАХ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2015
  • Поляков Виктор Антонович
  • Абрамова Ирина Михайловна
  • Медриш Марина Эдуардовна
  • Павленко Светлана Владимировна
  • Гаврилова Дарья Алексеевна
RU2613346C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ ЛИПОВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2472147C1
СПОСОБ ОБНАРУЖЕНИЯ ФАЛЬСИФИКАЦИИ НАТУРАЛЬНОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2470295C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ АКАЦИЕВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2473238C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ ПОДСОЛНЕЧНИКОВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2471182C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СВЕЖЕСТИ ГРЕЧИШНОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2471183C1
СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ АКАЦИЕВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2473239C1
СПОСОБ ИНДЕНТИФИКАЦИИ ПОДСОЛНЕЧНИКОВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2473240C1
СПОСОБ ИДЕНТИФИКАЦИИ ГРЕЧИШНОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2472148C1
СПОСОБ ИНДЕНТИФИКАЦИИ ЛИПОВОГО МЕДА 2011
  • Данильчук Юлия Валерьевна
RU2473241C1

Реферат патента 2018 года СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ (УКСУСНОЙ, ЯБЛОЧНОЙ, МОЛОЧНОЙ) И УГЛЕВОДОВ (МАЛЬТОЗЫ, ГЛЮКОЗЫ, ФРУКТОЗЫ) В ПОЛУПРОДУКТАХ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ

Изобретение относится к области пищевой промышленности, а именно спиртовому производству, и может быть использовано для количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства (сусле, бражке). Заявленный способ определения уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы, фруктозы в полупродуктах спиртового производства предусматривает хроматографическое разделение определяемых углеводов и органических кислот с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM Rezex ROA-Organic Acid Н+, заполненной сорбентом, смолой с 8% степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (0,005 Н H2SO4) 0,45 см3/мин, температура термостатирования колонки 60°C и качественное и количественное определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы, фруктозы по полученной хроматограмме. Подготовка пробы представляет собой фильтрование и центрифугирование в течение 7 мин при 13000 об/мин. Технический результат – обеспечение универсальности условий одновременного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы, фруктозы) в полупродуктах спиртового производства, расширение диапазона определяемых массовых концентраций. 2 табл.

Формула изобретения RU 2 653 570 C1

Способ количественного определения органических кислот (уксусной, яблочной, молочной) и углеводов (мальтозы, глюкозы и фруктозы) в полупродуктах спиртового производства методом высокоэффективной жидкостной хроматографии, включающий отбор пробы полупродуктов, подготовку ее к анализу и количественное определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы и фруктозы методом высокоэффективной жидкостной хроматографии по полученной хроматограмме, отличающийся тем, что пробоподготовка представляет собой фильтрование и центрифугирование пробы в течение 7 мин при 13000 об/мин, хроматографическое определение уксусной, яблочной, молочной кислот, мальтозы, глюкозы и фруктозы в полупродуктах спиртового производства осуществляют с использованием жидкостного хроматографа с рефрактометрическим детектором на хроматографической аналитической колонке RHM Rezex ROA-Organic Acid H+, заполненной сорбентом, смолой с 8% степенью сшивки, в водородной ионной форме (300×7,8 мм, размер частиц 8 мкм), скорость потока подвижной фазы (0,005 Н H2SO4) 0,45 см3/мин, температура термостатирования колонки 60°C.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2018 года RU2653570C1

СПОСОБ КОЛИЧЕСТВЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАЛЬТОЗЫ, ГЛЮКОЗЫ, ФРУКТОЗЫ В ПОЛУПРОДУКТАХ СПИРТОВОГО ПРОИЗВОДСТВА МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ 2015
  • Поляков Виктор Антонович
  • Абрамова Ирина Михайловна
  • Медриш Марина Эдуардовна
  • Павленко Светлана Владимировна
  • Гаврилова Дарья Алексеевна
RU2613346C1
Eduardo Paredes et al
Single-injection calibration approach for high-performanceliquid chromatography, Journal of Chromatography A, 1185 (2008), 178-184
А.М
Захарова и др
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ КИСЛОТ, УГЛЕВОДОВ И ПОДСЛАСТИТЕЛЕЙ В ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТАХ И БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ДОБАВКАХ МЕТОДОМ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНОЙ ЖИДКОСТНОЙ ХРОМАТОГРАФИИ, Аналитика и контроль, Т
Печь для сжигания твердых и жидких нечистот 1920
  • Евсеев А.П.
SU17A1
СМАЗКА 1992
  • Шибряев С.Б.
  • Фукс И.Г.
  • Кузнецов В.А.
  • Немец В.Л.
  • Коронелли Т.В.
  • Каминский С.Э.
  • Райхман Л.М.
  • Бэгар В.А.
  • Киташов Ю.Н.
  • Афонин В.В.
RU2048506C1
WO 2009029232 A1, 05.03.2009.

RU 2 653 570 C1

Авторы

Поляков Виктор Антонович

Абрамова Ирина Михайловна

Медриш Марина Эдуардовна

Павленко Светлана Владимировна

Гаврилова Дарья Алексеевна

Даты

2018-05-11Публикация

2017-07-14Подача