СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИСКУССТВЕННЫХ АРОМАТИЗАТОРОВ В СПИРТОСОДЕРЖАЩИХ РАСТВОРАХ Российский патент 2019 года по МПК G01N33/14 

Изобретение относится к аналитической химии растворов и предназначено для определения в спиртосодержащих растворах (вина, водки, коктейли, настойки, коньяки, виски и др.) искусственных ароматизаторов и установления фальсификации продуктов из натурального сырья.

Наиболее близкими методами исследования аромата на присутствие искусственных ароматизаторов в напитках является определение состава летучих соединений с использованием газового хроматографа с масс-селективным детектором [Контроль использования ароматизаторов в пищевой продукции/Пивоваров Ю.В., Иванова Е.В., Зенин В.А. //Партнеры и конкуренты. 2004. №3. С. 21-26] или микроколоночной газовой хроматографии с пламенно-ионизационным детектором [Эффективный метод выявления синтетических ароматизаторов в винодельческой продукции: http://journal.kubansad.ru/pdf/11/01/07]. Для получения информации об одной пробе на наличие искусственных ароматизаторов необходимо не менее 1-1,5 ч.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени проведения анализа, повышении производительности за счет упрощения стадий анализа и принятия решения о наличии в спиртсодержащих растворах искусственных ароматизаторов.

Технический результат достигается тем, что в способе, включающем пробоотбор, определение наличия искусственных ароматизаторов, помещают пробу раствора в герметично закрытый бюкс, выдерживают не менее 15 мин, получают равновесную газовую фазу (РГФ), которую инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней двумя пьезокварцевыми резонаторами (пьезосенсорами) объемных акустических волн, на электроды одного из них нанесена тонкая пленка из раствора дициклогексана-18-краун-6 (18К6) в этаноле, а другого - поливинилпирролидона (ПВП) в ацетоне, фиксируют изменение частоты колебания ΔF каждого пьезосенсора в течение не менее 60 с, определяют максимальное значение ΔF_(18К6) на пьезосенсоре с пленкой 18К6 и ΔF_(ПВП) - с пленкой ПВП, вычисляют параметр эффективности сорбции легколетучих веществ А, как отношение ΔF_(18К6)/ΔF(_ПВП), решение о наличии искусственного ароматизатора в спиртосодержащем растворе принимают по результату сравнения параметра А с заданным значением.

Сущность изобретения заключается в том, что помещают пробу раствора в герметично закрытый бюкс, выдерживают не менее 15 мин, получают равновесную газовую фазу, которую инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней двумя пьезокварцевыми резонаторами (пьезосенсорами) объемных акустических волн, на электроды одного из них нанесена тонкая пленка из раствора 18К6 в этаноле, а другого - ПВП в ацетоне, фиксируют изменение частоты колебания ΔF каждого пьезосенсора в течение не менее 60 с, определяют максимальное значение ΔF_(18К6) на пьезосенсоре с пленкой 18К6 и ΔF_(ПВП) - с пленкой ПВП, вычисляют параметр эффективности сорбции легколетучих веществ А, как отношение ΔF_(18К6)/ΔF_(ПВП), решение о наличии искусственного ароматизатора в спиртосодержащем растворе принимают по результату сравнения параметра А с заданным значением.

Известно, что уменьшение в 2 раза параметра эффективности сорбции А натурального вина, отвечающего требованиям [ГОСТ 32030-2013. Вина столовые и виноматериалы столовые. Общие технические условия М.: Стандартинформ, 2014], при введении добавки искусственного усилителя аромата однозначно связано с наличием в пробе искусственного ароматизатора [New Way of "Electronic Nose" Informativity Increase in the Grape Wines Analysis/ Kuchmenko T.A., Lisitskaja R.P., Shuba A.A. // Open Access Journal of Chemistry, V. 1,1. 1, 2017, P. 25-38]. Таким образом, показатель А может быть применен при оценке качества не только виноградных вин, но и других спиртосодержащих растворов (например, напитков) на присутствие искусственных ароматизаторов.

Напиток считается фальсифицированным и содержит искусственные ароматизаторы при уменьшении параметра А более чем на 50% относительно стандарта, т.е. если , где $$A^{��}$$ - заданное значение параметра для напитка, отвечающего требованиям стандарта.

Способ может быть реализован, например, с применением анализатора газов «электронный нос» (см., например, [Контроль содержания пищевых ароматизаторов в кондитерских массах с применением сорбционных сенсоров газов/ Т.А. Кучменко, Р.П. Лисицкая, М.А. Хоперская и др.// Аналитика и контроль. 2012. Т. 16, №4. С. 399-405].

Для этого предварительно на электроды двух пьезокварцевых резонаторов с собственной частотой колебания 10 МГц наносят тонкие пленки растворов сорбентов: на электроды одного - 18К6, другого - ПВП массой 10-15 мкг, полученные пьезосенсоры устанавливают в ячейку детектирования анализатора газов «электронный нос».

1. РГФ спиртосодержащего напитка получают следующим образом: среднюю пробу образца помещают в герметично закрытый бюкс с полиуретановой мембраной, выдерживают 10-15 мин, затем отбирают шприцем 2 см³ РГФ и быстро инжектируют в ячейку детектирования.

2. Одновременно фиксируют изменение частоты колебания пьезосенсоров (ΔF, Гц) в течение не менее 60 с.

3. Определяют максимальное значение сигнала ΔF каждого пьезосенсора.

4. Вычисляют параметр эффективности сорбции А легколетучих веществ по формуле:

где ΔF_(18K6) и ΔF_(ПВП) - максимальное значение изменения частоты пьезосенсора с пленкой 18К6 и ПВП соответственно.

5. Сравнивают значение А с соответствующими данными для образцов спиртосодержащих напитков, отвечающим требованиям стандарта по каждому виду напитка.

Авторами экспериментально установлены значения параметра $$A^{��}$$ для спиртосодержащих напитков различной категории, отвечающим требованиям ГОСТ (таблица).

Решение о наличии искусственного ароматизатора может быть принято по следующему алгоритму: напиток считается фальсифицированным и содержит искусственные ароматизаторы при уменьшении параметра эффективности сорбции А более чем на 50% относительно стандарта, т.е. если

Время анализа единичной пробы (3 параллельных опыта) составляет 15-20 мин, при массовом анализе - 10-12 мин, что эквивалентно сокращению времени анализа не менее, чем в 5 раз.

По сравнению с прототипом разработанный способ позволяет сократить время анализа в 4-5 раз, при массовом анализе - в 6-7 раз, повысить производительность и упростить стадии анализа и принятия решения о качестве пробы по одному расчетному параметру без сложных математических алгоритмов.

Изобретение относится к аналитической химии растворов и может быть использовано для определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах. Способ определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах включает пробоотбор, определение наличия искусственных ароматизаторов, при котором пробу раствора помещают в герметично закрытый бюкс, выдерживают не менее 15 мин, получают равновесную газовую фазу, которую инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней двумя пьезокварцевыми резонаторами (пьезосенсорами) объемных акустических волн, на электроды одного из которых нанесена тонкая пленка из раствора дициклогексана-18-краун-6 (18К6) в этаноле, а другого - поливинилпирролидона (ПВП) в ацетоне, фиксируют изменение частоты колебания ΔF каждого пьезосенсора в течение не менее 60 с, определяют максимальное значение ΔF(18К6) на пьезосенсоре с пленкой 18К6 и ΔF(ПВП) - с пленкой ПВП, вычисляют параметр эффективности сорбции легколетучих веществ А, как отношение ΔF(18К6)/ ΔF(ПВП), решение о наличии искусственного ароматизатора в спиртосодержащем растворе принимают по результату сравнения параметра А с заданным значением. Техническим результатом изобретения является сокращение времени проведения анализа и повышение производительности. 1 табл.

Способ определения искусственных ароматизаторов в спиртосодержащих растворах, включающий пробоотбор, определение наличия искусственных ароматизаторов, отличающийся тем, что помещают пробу раствора в герметично закрытый бюкс, выдерживают не менее 15 мин, получают равновесную газовую фазу, которую инжектируют в ячейку детектирования с установленными в ней двумя пьезокварцевыми резонаторами (пьезосенсорами) объемных акустических волн, на электроды одного из них нанесена тонкая пленка из раствора дициклогексана-18-краун-6 (18К6) в этаноле, а другого - поливинилпирролидона (ПВП) в ацетоне, фиксируют изменение частоты колебания ΔF каждого пьезосенсора в течение не менее 60 с, определяют максимальное значение ΔF_(18К6) на пьезосенсоре с пленкой 18К6 и ΔF_(ПВП) - с пленкой ПВП, вычисляют параметр эффективности сорбции легколетучих веществ А, как отношение ΔF_(18К6)/ΔF_(ПВП), решение о наличии искусственного ароматизатора в спиртосодержащем растворе принимают по результату сравнения параметра А с заданным значением.