Определение цветности спиртных напитков с использованием спектрофотометрического метода анализа

ТЕХНОЛОГИЯ

УдК 663.5:006.354

определение цветности спиртных напитков

с использованием спектрофотометрического метода анализа

И. М. Абрамова,

канд. техн. наук;

В. А. Поляков,

д-р техн. наук, профессор,

академик РАН;

В. Б. Савельева,

канд. техн. наук;

Н. М. Сурин,

канд. физ.-мат. наук;

Н. В. Приёмухова

ВНИИ пищевой биотехнологии

В последнее время на российском рынке значительно выросли объем и ассортимент выпускаемой алкогольной продукции, а также произошли большие изменения в организации техно-химического контроля спиртового и ликероводочного производства. Усовершенствованы существующие методы контроля с целью повышения их точности, разработаны новые методы анализа с использованием современных аналитических приборов, введены в действие новые стандарты на правила приемки и методы отбора проб, на органо-лептические и физико-химические методы анализа готовой продукции и др. [1-7].

В соответствии с требованиями действующего национального стандарта ГОСТ Р 51135 «Изделия ликероводочные. Правила приемки и методы анализа» цвет спиртных напитков определяется визуально или с применением фотоэлектроко-лориметра [5].

Визуальный метод основан на оценке цвета (или оттенка цвета) анализируемой продукции на белом фоне или в проходящем свете и степени его насыщенности. Данный метод определения цвета не отвечает современным требованиям, предъявляемым к аналитическим методам контроля качества исследуемого продукта, так как является субъективным.

Колориметрический метод основан на измерении оптической плотности исследуемого продукта с последующим сравнением полученного значения с установленными

предельными величинами оптических плотностей, разработанными для каждого конкретного вида ли-кероводочного изделия и указанными в рецептурах. Соответствие оптической плотности требуемому значению указывает на необходимый цвет изделия. Существующий метод требует для проведения испытания использования раствора сравнения, а также имеет большую погрешность при определении заданного показателя.

В связи с этим для определения качества и безопасности выпускаемых ликероводочной отраслью промышленности спиртных напитков необходимо разрабатывать современные инструментальные методы анализа, которые позволят обеспечить достоверность измерений и повысить эффективность качества выпускаемых изделий.

Одним из таких методов является спектрофотометрический метод анализа, который позволяет измерять оптическую плотность исследуемых образцов спиртных напитков в широком спектральном диапазоне (УФ, видимая и ближняя ИК-область спектра электромагнитных волн) [8-10].

Применение современного оборудования позволит решить поставленные задачи.

Для проведения измерений использовали спектрофотометр UV-2501РС фирмы SHIMADZY, Япония.

На первом этапе работы материалами для разработки спектро-фотометрического метода определения цветности настоек горьких,

40 ПИВО и НАПИТКИ 2015

Рис. 1. Спектры поглощения настоек сладких

— Настойка сладкая "Клюква на коняке"

— Настойка сладкая "Клюква на коньяке ЧМЕМ1ИОРР'

— Настойка сладкая "Уржутлса ря&*на"

— Настойка сладкая 'Уржугло черемуха на коньяке"

— Настойка сладкая "Рябиновая на коньясв" — Настойка сладкая "Клюква на меду"

400 500

Длина волны, нм

Длина волны, нм

Технология

"Мяпоэв. 1¥монная"

'Три старика"

'Три старика кедровая"

"Уржума медовая с пврцамГ

"Перцоеочка с медом"

"Украинская медовая с перцам"

"Ятъ с чесноком"

"Асьядор"

"Впадимфская"

"Золотой Петушок'

Длина волны, нм

Рис. 2. Спектры поглощения настоек горьких

Длина волны, нм

Рис. 3. Спектральное распределение десятичного

коэффициента ослабления света для настойки горькой «Белочка Трын Трава»

Рис. 4. Спектральное распределение десятичного

коэффициента ослабления света для настойки сладкой «Рябиновая на коньяке»

полусладких и сладких служили промышленные образцы ликерово-дочных изделий, выпускаемых предприятиями отрасли.

В связи с тем, что ликероводоч-ные изделия представляют собой многокомпонентные смеси различной цветовой гаммы, в состав которых входит большое количество компонентов, предлагается измерять спектр поглощения в диапазоне 190-800 нм.

На основании установленного диапазона длин волн измерены спектры поглощения промышленных образцов настоек горьких, полусладких и сладких, полученных с различных предприятий, выпускающих ликероводочные изделия.

На рис. 1 и 2 представлены спектры поглощения промышленных образцов настоек сладких и настоек горьких.

Из представленных рисунков видно, что каждое ликероводочное изделие обладает индивидуальным спектром поглощения с соответствующими максимумами поглощения при определенных длинах волн.

Анализ полученных результатов позволил разработать спектрофо-тометрический метод определения цветности настоек — горьких, полусладких и сладких.

Метод основан на получении спектра поглощения анализируемого образца изделия в УФ-, видимой и ближней инфракрасной областях спектра электромагнитного излучения с последующим вычислением характеризующих цветность исследуемого изделия значений десятичного коэффициента ослабления света при характеристических длинах волн.

Десятичный коэффициент ослабления света рассчитывается в со-

ответствии с основными законами поглощения света, на которых основывается большинство применений спектрофотометрии в химических исследованиях [11, 12].

Спектральные распределения десятичного коэффициента ослабления света на примере промышленных образцов настойки горькой и настойки сладкой представлены на рис. 3 и 4.

По минимальному значению второй производной для каждого конкретного ликероводочного изделия (настоек горьких, сладких и полусладких) установлены характеристические длины волн с определенными для них значениями десятичного коэффициента ослабления света, характеризующими цветность данного изделия.

На основании проведенных научных исследований создана открытая цифровая база данных спектраль-

2015 ПИВО и НАПИТКИ 41

технология'

ных распределений десятичного коэффициента ослабления света для настоек горьких, сладких и полусладких, выпускаемых различными предприятиями ликероводочной отрасли промышленности.

В настоящее время работа по определению цветности спиртных напитков продолжается. На основе изучения спектральных зависимостей поглощения света в диапазоне УФ, видимой и ближней инфракрасной областей спектра электромагнитных волн разрабатывается спектрофотометрический метод определения цветности аперитивов, наливок, ликеров и бальзамов.

Полученные данные по спектральным распределениям десятичного коэффициента ослабления света для аперитивов, наливок, ликеров и бальзамов будут включены в созданную открытую цифровую базу данных.

ЛИТЕРАТУРА

1. Абрамова, И. М. Инструкция по техно-

химическому и микробиологическому

контролю спиртового производства / И. М. Абрамова, Г. В. Полыгалина; под общ. ред. В. А. Полякова. — М.: ДеЛи принт, 2007. — 480 с.

2. Полыгалина, Г. П. Технохимический контроль спиртового и ликероводочного производств / Г. П. Полыгалина. — М.: Колос, 1999. — 336 с.

3. ГОСТ Р 52945-2008 Спирт этиловый. Спектрально-люминесцентный метод идентификации. — Введ. 2009-01-01. — М.: Стандартинформ: ФГУП «Стандар-тинформ», 2008. — III, 7 с.

4. ГОСТ Р 53369-2009 Водки и водки особые. Метод определения силикатов с применением ионной хроматографии. — Введ. 2010-07-01. — М.: Стан-дартинформ: ФГуП «Стандартинформ», 2009. — III, 7 с.

5. ГОСТ Р 51135-2010 Изделия ликеро-водочные. Правила приемки и методы анализа. — Введ. 2012-01-01. — М.: Стан-дартинформ: ФГуП «Стандартинформ», 2011. — III, 31 с.

6. ГОСТ 31670-2012 Водки и водки особые. Спектрально-люминесцентный метод идентификации спирта. — Введ. 2013-07-01. — М.: Стандартинформ:

ФГУП «Стандартинформ», 2012. — III, 6 с.

7. ГОСТ Р 55313-2012 Спирт этиловый из пищевого сырья и напитки спиртные. Методы органолептического анализа. — Введ. 2014-01-01. — М.: Стандартинформ: ФГУП «Стандартинформ», 2014. — III, 17 с.

8. Гиллем, А. Электронные спектры поглощения органических соединений / А. Гиллем, Э. Штерн. — М.: Издат. ин. лит., 1957. — 295 с.

9. Штерн, Э. Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии / Э. Штерн, К. Тиммонс. — М.: Мир, 1974. — 296 с.

10. Егоров, А.А. Современные методы анализа в пищевой промышленности / А. А. Егоров, С. А. Хуршудян // Пищевая промышленность. — 2002. — № 9. — С. 68-69.

11. Гиллем, А. Электронные спектры поглощения органических соединений / А. Гиллем, Э. Штерн. — М.: Издат. ин. лит., 1957. — 295 с.

12. Штерн, Э. Электронная абсорбционная спектроскопия в органической химии / Э. Штерн, К. тиммонс. — М.: Мир, 1974. — 296 с. &

Определение цветности спиртных напитков с использованием спектрофотометрического метода анализа

Ключевые слова

десятичный коэффициент ослабления света; спектрофотометрический метод анализа; спектр поглощения; спиртные напитки; цветность; цифровая база данных; характеристические длины волн.

Реферат

Установлен диапазон длин волн для измерения спектров поглощения настоек горьких, полусладких и сладких. Измерены спектры поглощения промышленных образцов ликероводочных изделий, на основании которых для характеристики цветности исследуемого изделия предлагается вычислять значение десятичного коэффициента ослабления света при характеристических длинах волн.

В результате проведенных научных исследований разработан спектрофотометрический метод определения цветности настоек горьких, полусладких и сладких и создана открытая цифровая база данных спектральных распределений десятичного коэффициента ослабления света для настоек горьких, сладких и полусладких, выпускаемых различными предприятиями ликероводочной отрасли промышленности.

Авторы

Абрамова Ирина Михайловна, канд. техн. наук;

Поляков Виктор Антонович,

д-р техн. наук, профессор, академик РАН;

Савельева Вера Борисовна, канд. техн. наук;

Сурин Николай Михайлович, канд. физ.-мат. наук;

Приёмухова Наталья Владимировна

ВНИИ пищевой биотехнологии,

111033, Москва, ул. Самокатная, 4б, tehnohimkontrol@mail.ru

Determination of Chromaticity of Alcoholic Beverages by Using of Spectrophotometry Analysis Method

Key words

decimal attenuation coefficient of light; spectrophotometric method of analysis; absorption spectrum; alcoholic beverages; color; digital database; characteristic wavelength.

Abstract

There has been found out the length of waves for measuring absorption spectra of bitter tinctures, semi-sweet tinctures and sweet tinctures. Spectra of industrial samples of liqueur and spirits have been measured. On the basis of these results it is suggested to count the decimal index of light weakening under characteristic length of waves for colour characteristics of the product that is being examined.

As the result ofthe research that has been conducted the spectrophotometric method of identification of colour of bitter tinctures, semi-sweet tinctures and sweet tinctures. An Open numeric database of spectrum distribution of decimal index of light weakening for bitter tinctures, semi-sweet tinctures and sweet tinctures has been opened. All the tinctures are produced by different factories.

Authors

Abramova Irina Mihailovna, Candidate of Technical Science; Poliakov Viktor Antonovich,

Doctor of Technical Science, Professor, Academician of RAS;

Savelieva Vera Borisovna, Candidate of Technical Science;

Surin Nikolay Mihailovich, Candidate of Physico-Mathematical Sciences;

Priyomuhova Natalia Vladimirovna

All-Russian Research Institute of Food Biotechnology

4B Samokatnaya st., Moscow, 111033, Russia, tehnohimkontrol@mail.ru

42 ПИВО и НАПИТКИ 2015