Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Аналитика и технология виноградных дистиллятов
.pdf
; остальные пики — фенольные
3
компоненты российского коньяка
; 6 — конифериловый — 0,18; 9 — сиреневый — 25,3; 10 — ванилин — 4 мг/дм
3
Рис. 11. Электрофореграмма ароматических альдегидов коньяка российского старого, разбавление 4 раза: 5 — синаповый —
0,14 мг/дм
121
; остальные пики —
3
фенольные компоненты экстракта
122
; 3 — конифериловый — 1,8; 8 — сиреневый — 9,3; 9 — ванилин — 0,4 мг/дм
3
Рис. 12. Электрофореграмма ароматических альдегидов экстракта дуба на удлиненном капилляре, разбавление 10 раз:
2 — синаповый — 1,4 мг/дм
проведения экстракционной пробоподготовки в образце выдержанного виноградного вина показано на рис. 13.
Весьма большое значение для продуктивности плодовых
культур, винограда и фактически для качества винодельческой
продукции имеет наличие доступных форм фосфора в почве.
На долю фосфора приходится около 1% сухого вещества растений и плодов. Содержание общего фосфора в виноградных
винах может достигать 100—300 мг/дм
или десятков мг/дм
3
, а избыток фосфатов может служить при-
3
, в коньяках — единиц
чиной понижения потребительского качества винодельческой
продукции.
Методы определения общего фосфора условно можно разделить на две группы — классические химические и инструментальные. Сущность всех методов заключается в разрушении органического (минерального) вещества до фосфат-ионов
и выполнении количественного анализа.
В сравнении с существующими приемами определения
общего фосфора разработка оперативной и достоверной методики посредством капиллярного электрофореза обеспечит
высокую эффективность и технологичность анализа. Проведенные экспериментальные исследования позволили предложить следующие условия выполнения анализа [92].
Система капиллярного электрофореза серии «Капель» оборудована спектрофотометрическим детектором (длина волны
детектирования 254 нм), источником питания отрицательного напряжения и следующими характеристиками:
— кварцевый капилляр (эффективная длина 0,5 м, внутренний
диаметр 75×10
−6
м);
— ведущий электролит, состоящий из бихромата калия и гек-
саметилендиамина концентрацией каждого 12 мМоль/дм
3
смешанных в соотношении 1:1;
— рекомендуемое отрицательное напряжение 10 кВ, при этом
ток должен составить 50±4 мкА; время анализа 15 минут.
При определении общего фосфора в пробах коньячных дистиллятов и бренди (а также в любых винах) выполняют окислительную пробоподготовку. Отбирают 1 см
3
1 см
50% азотной кислоты и, постепенно повышая темпера-
3
напитка, добавляют
туру, нагревают на плитке в вытяжном шкафу. Раствор выпаривают до состояния влажных солей. Далее добавляют 1 см
дистиллированной воды, растворяют остаток и проводят анализ. Данная процедура позволяет достичь высокой точности
,
3
123
; остальные пики — фенольные
3
компоненты вина
124
Рис. 13. Электрофореграмма ароматических альдегидов после проведения экстракционной пробоподготовки в образце
выдержанного виноградного вина, разбавление 2 раза: пик № 7 — ванилин — 0,09 мг/дм
определения общего фосфора в изучаемых образцах и устранить влияние других анионов на сам ход анализа (рис. 14).
Модификация ведущего электролита с помощью уротропина (смесь хромата калия и уротропина) позволяет разделять
бромид и хлорид ионы в пробах винодельческой продукции
(рис. 15).
Следующим этапом контроля качества может быть определение концентрации катионов щелочных и щелочноземельных
металлов в выдержанных дистиллятах и бренди.
Для регулирования содержания указанных металлов в условиях производства используют разные методы. Технология
обработки холодом предусматривает теплообмен с носителем
холода, как правило, представляющим собой концентрированные растворы солей кальция или натрия. В условиях производства возможны утечки или микроутечки рассолов вследствие коррозии, которые можно своевременно обнаружить
только при обеспечении оперативного контроля содержания
щелочных и щелочноземельных металлов, повышение концентраций одного из которых свидетельствует о нарушении
герметичности теплообменников. Информация о концентрации металлов также позволяет принять решение о необходимом приостановлении процесса обработки холодом и таким
образом исключить непродуктивный расход энергоносителей
на работу холодильных установок. Для достижения розливостойкости выдержанного дистиллята достаточно обработки
холодом в течение одной недели, далее можно только провоцировать неуправляемые процессы коагуляции фенольного
комплекса выдержанных дистиллятов.
Электрофоретические методы анализа катионов достаточно хорошо проработаны, были приняты новые нормативные
документы. Группой компаний Люмэкс разработан ГОСТ
Р 53887-2010 «Вода. Методы определения содержания катионов (аммония, бария, калия, кальция, лития, магния, натрия,
стронция) с использованием капиллярного электрофореза»
(дата введения 1.01.2012). Распространяется на питьевую, природную, и сточную воду. Для измерения щелочных и щелочноземельных металлов в овощных и фруктовых соках действует
ГОСТ Р 51429-99 «Соки фруктовые и овощные. Метод определения содержания натрия, калия, кальция и магния с помощью атомно-абсорбционной спектрометрии». Метод обладает
чувствительностью при определении калия 200 мг/дм
3
, для
125
3
пик № 7 — фосфат — 7,8 мг/дм
Рис. 14. Электрофореграмма определения общего фосфора в пробе выдержанного бренди, разбавление 2 раза,
126
, 2 — хлорид — 100, 5 — сульфат — 100,
3
3
6 — сульфит — 10 мг/дм
Рис. 15. Электрофореграмма градуировочной смеси анионов: 1 — бромид — 20 мг/дм
127
других металлов — 10 мг/дм3. Кроме того, при измерении щелочноземельных металлов предусматривается добавление в анализируемую пробу солей лантана и цезия. Более универсальны спектрометры с индуктивно-связанной плазмой, которые
обеспечивают необходимую чувствительность, однако, эксплуатация данной аппаратуры связана со значительной себестоимостью анализа.
Несмотря на отсутствие нормативного документа, на некоторых предприятиях винодельческой промышленности концентрацию щелочных и щелочноземельных металлов определяют с помощью пламенных фотометров и химических
методов контроля. Однако пламенные фотометры для своей
эксплуатации требуют наличия сжатых горючих газов и воздушных компрессоров, что значительно повышает требования
к противопожарной безопасности. Причем использование
пропана допустимо только для определения калия и натрия,
тогда как для получения достоверных результатов по кальцию
и магнию необходимо применять гораздо более взрывоопасный ацетилен. Эксплуатация атомных спектрометров на заводах первичного виноделия не представляется целесообразной
ввиду их значительной стоимости и необходимости специальной подготовки обслуживающего персонала.
Для контроля калия, натрия, магния, кальция на основе
имеющейся информации и экспериментальных данных предложены следующие условия анализа [93]. Система капиллярного электрофореза серии «Капель», оснащенная ультрафиолетовым фотометрическим детектором, работающим на длине
волны 254 нм, или спектрофотометрический детектор с перестраиваемой длиной волны излучения в области 200—400 нм,
кварцевым капилляром с эффективной длиной 0,5 м, внутренним диаметром 0,075 мм, источником высокого напряжения
положительной полярности с регулируемым напряжением
от 1 до 25 кВ и персональным компьютером c соответствующим программным обеспечением для сбора и обработки информации.
ХОД ПРОВЕДЕНИЯ АНАЛИЗА
Электролит готовят следующим образом: в высушенный
стеклянный сосуд с завинчивающейся крышкой помещают
3
3 см
раствора бензимидазола, 1 см3 раствора винной кислоты
128
и 2 см3 18-крауна-6, тщательно перемешивают. Раствор используют в течение одной недели. При необходимости объем
раствора может быть изменен.
Приготовление раствора бензимидазола, молярная концентра-
ция 20 ммоль/дм
3
. В мерную колбу вместимостью 100 см3 по-
мещают навеску 0,2363 г бензимидазола и приблизительно
3
50 см
воды. Раствор выдерживают на водяной бане до полного растворения, затем доводят до метки дистиллированной
водой и тщательно перемешивают. Срок хранения раствора
при комнатной температуре — 3 месяца.
Приготовление раствора винной кислоты, молярная концентра-
ция 25 ммоль/дм
3
. В мерную колбу вместимостью 100 см3 помещают навеску 0,375 г винной кислоты, растворяют в дистиллированной воде и доводят до метки дистиллированной
водой. Срок хранения раствора в холодильнике при 4—6°С —
3 месяца.
Приготовление раствора 18-крауна-6, молярная концентра-
ция 10 ммоль/дм
3
. В мерную колбу вместимостью 50 см3 помещают навеску 0,132 г 18-крауна-6, растворяют в дистиллированной воде и доводят до метки дистиллированной водой.
Срок хранения раствора в сосуде из полиэтилена в холодильнике при 4—6°С — 3 месяца.
Прибор подготавливают к работе в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации и устанавливают
следующие рабочие параметры:
положительное напряжение на капилляре 14—16 кВ;
время анализа — 12 мин;
ввод пробы — пневматический;
температура капилляра — от 20 до 30°С;
длина волны детектирования — 254 нм.
Приготовление образцов для градуировки прибора. Исходную
градуировочную смесь ионов аммония, калия, натрия, кальция массовой концентрации по 100 мг/дм
массовой концентрации 50 мг/дм
3
готовят следующим обра-
зом: в мерную колбу вместимостью 50 см
3
и ионов магния
3
помещают по 5,0 см3
государственных стандартных образцов состава растворов
ионов аммония, калия, натрия, кальция и 2,5 см
3
государственного стандартного образца состава раствора иона магния, доводят до объема 50,00 см
3
дистиллированной водой и
перемешивают. Срок хранения раствора в холодильнике при
129
4—6°С — 3 месяца. Остальные градуировочные смеси готовят
путем последовательных разбавлений исходной градуировочной смеси.
Градуировка прибора. Градуировку прибора проводят не реже
одного раза в три месяца, а также при замене капилляра, исходных растворов реактивов, использующихся для приготовления
электролита, после ремонта прибора, а также при неудовлетворительных результатах контроля стабильности градуировочной характеристики.
Перед каждым измерением капилляр промывают 1М раствором соляной кислоты в течение 2 мин., дистиллированной
водой — 2 мин., 1М раствором гидроксида натрия — 2 мин. и
дистиллированной водой в течение 2 мин. После этого капилляр промывают электролитом в течение 3 мин.
Дозируют в прибор анализируемую пробу не менее двух раз
и регистрируют электрофореграммы для каждого ввода. Условия регистрации электрофореграмм проб должны соответствовать условиям регистрации электрофореграмм градуировочных
растворов.
Используя электрофореграмму, зарегистрированную в приведенных выше условиях анализа, при помощи программного
обеспечения к прибору рассчитывают массовую концентрацию компонентов по установленным градуировочным характеристикам с учетом коэффициента разбавления.
Электрофореграмма определения катионов в пробе выдержанного бренди показана на рис. 16.
Выполненные исследования позволили установить характерные массовые концентрации катионов в высококачественной коньячной продукции (табл. 27—29). В дистиллятах без
выдержки содержание каждого из изучаемых катионов не
должно превышать 1 мг/дм
3
.
В результате последующих наблюдений установлено, что
при превышении верхней границы диапазона концентраций
по любому из катионов напиток был подвержен помутнениям
и соответственно потере товарного вида в течение гарантийного срока хранения. При обнаружении массовой концентрации
калия ниже границ нормы следует усомниться в длительности
выдержки, а может, и в наличии контакта с древесиной дуба.
Современные технологии обработки (ионный обмен) позволяют уменьшать концентрации катионов в готовой продукции
до нижних пределов их содержания, указанных в таблицах.
130
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]