Рефракто-денсиметрический метод определения сахаристости и спиртуозности вин, виноматериалов и крепленых напитков

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Предложен экспресс-метод определения сахаристости и спиртуозности виноградных вин без предварительного отгона этилового спирта. Метод основан на измерении показателя преломления и плотности образца и использовании принципа аддитивности рефракто-денсиметрических характеристик смесей – интерцепта рефракции и удельной рефракции. При наличии встроенных в технологические емкости или продуктопроводы пар погружных или поточных рефрактометров и денсиметров метод может быть использован в производстве в режиме реального времени. Метод рассматривает вина как псевдотернарные смеси водных растворов сахаров (фруктоза: глюкоза 1 : 1 масс.), этанола и органических кислот (винная: яблочная 3 : 1 масс.). В последний компонент в неявном виде вносят вклад также другие минорные составляющие вин, близкие по рефракто-денсиметрическим характеристикам к кислотному реперу. Траектории процесса брожения сахарного и виноградного сусла показаны на хемографической карте Куртца – Лорентца. Упрощенный вариант метода рассматривает вина как бинарные смеси водных растворов сахаров и этилового спирта, в этом случае состав вин может быть определен графически по номограмме Куртца – Лорентца. Результаты измерений образцов вин показывают хорошее соответствие определенных показателей состава показателям, заявленным производителями.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Вячеслав Федорович Николаев

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: NikolaevVF@corp.knrtu.ru
ORCID iD: 0000-0002-8742-8629

д. х. н., профессор

Россия, Казань

Филюс Фанисович Залальтдинов

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: filus2022@yandex.ru

аспирант

Россия, Казань

Шамиль Ильдусович Гатауллин

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: journal@electronics.ru

бакалавр

Россия, Казань

Виктория Валерьевна Минаева

Казанский национальный исследовательский технологический университет

Email: journal@electronics.ru

бакалавр

Россия, Казань

Список литературы

  1. Сompendium of international methods of wine and must analysis, vol. 1. Ed. 2023. International organisation of vine and wine. France: Printed in dijon 12, parvis de l’UNESCO 21000. Available from: https://www.oiv.int/sites/default/files/publication/2023-09/Compendium%20MA%20BOISPI%202023_EN%20.pdf
  2. Evangelou A., Kechagia D., Beris E et al. Correlation of Wine’s Main Components’ Concentration with the Density of Model Aqueous Solutions and Wine Samples. J. of Food Engineering and Technology. 2022; 11 (1):36–43. DOI.org/1032732/jfet.2022.11.1.36.
  3. Shehadeha A., Evangeloua A., Kechagiaa D. et al. Effect of ethanol, glycerol, glucose/fructose and tartaric acid on the refractive index of model aqueous solutions and wine samples. Food Chemistry. 2020; 329:127085. DOI.org/10.1016/j.foodchem.2020.127085.
  4. Gerogiannaki-Christopoluou M., Kyriakidis N. V., Atanasopoulos E. A. New Refractive Index Method for Measurement of Alcoholic Strength of Small Volume Samples. Journ.of AOAC International/. 2003; 86 (6):1232–5. doi: 10.1093/jaoac/86.6.1232.
  5. Иоффе Б. В. Рефрактометрические методы химии. – Л.: ГНТИХЛ, 1960. с. 384.
  6. Методы технохимического контроля в виноделии. Под ред. Гержиковой В. Г. 2-е изд. – Симферополь: Таврида, 2009. с. 304.
  7. Николаев В. Ф. Экспресс-метод определения сахаристости и спиртуозности виноградных вин и продуктов брожения сахаров с использованием хемографической карты Куртца – Лорентца. Препринт Preprint Researchgate, april 2024. doi: 10.13140/RG.2.2.33701.92641.
  8. Nikolaev V. F. Rapid Method for the Sugar- and Alcohol-Content Determination in Grape Wines and in Fermented Sugars Using the Kurtz-Lorentz Chemographic Map. Preprint SSRN. 2024; doi: 10.2139/ssrn.4901302.
  9. Николаев В. Ф. Экспресс-методы тестирования композиционных продуктов нефтепромысловой химии и моторных топлив. Казань: Изд-во КНИТУ. 2012. 124 с.
  10. Николаев В. Ф., Романова У. Г., Табрисов И. И. и др. Визуализация группового состава светлых нефтепродуктов и жидких продуктов органического синтеза. Вестн. Технол. ун-та. 2015; 18 (22): 43–46.
  11. Nikolaev V. F., Zalaltdinova N. D., Vyachkileva I. O. et al. Mapping technique for oil refining processes and products. Fuel. 2022; 307:121870. DOI.org/10.1016/j.fuel.2021.121870.
  12. Николаев В. Ф., Колоненкова О. О., Сулайман Ф. и др. Идентификационные карты Куртца – Лорентца в хемометрике водных растворов, органических жидкостей, жидких пищевых продуктов и биологических жидкостей: полярные координаты. Вестн. технол. ун-та. 2020; 23 (4): 81–86.
  13. Физическая химия. Теоретическое и практическое руководство. Учебн. пособ. Под ред. Никольского Б. П. 2-е изд. Л.: Химия, 1987. 880 с.
  14. Аристова Н. И., Зайцев Г. П., Панов Д. А. Определение основных органических кислот в различных типах вин после проведения технологических приемов. Ученые записки Крым. фед. ун-та им. В. И. Вернадского Сер. Биология. Химия. 2017; 3 (69):249–256.
  15. Partington, J. R. An Advanced. Treatise on Physical Chemistry. London; New York; Toronto: Published by Longmans, Green and Co. Ltd; 1953. vol .4, 700 p.
  16. Wolf A. V. Aqueous Solutions and Body Fluids. Hoeber Medical Division. New York: Harper & Row Publishers; 1966. 182 p.
  17. Kurtz S. S., Ward A. L. The Refractivity intercept and the specific refraction equation of Newton. I. Development of the refractivity intercept and comparison with specific refraction equations. Journal of the Franklin Institute.1936; 222 (5): 563–592.
  18. Kurtz S. S. The Chemistry of Petroleum Hydrocarbons. Edit by Brooks B. T., Boord C. E., Kurtz S. S., N.-Y: Schmerling L; 1954.
  19. Lange N. A., Sinks M. H. The solubility, specific gravity and index of refraction of aqueous solutions of fumaric, maleic and i-malic acids. J. Am. Chem. Soc. 1930; 52(7): 2602–2604.
  20. Государственная фармакопея 13 изд. т. 3 – М: Минздрав РФ, 2015.
  21. Баланов П. Е., Смотраева И. В. Лабораторный практикум по технологии вина – СПб: Университет ИТМО, 2019. 44 с.
  22. Авдеев Н. Я. Расчет гранулометрических характеристик полидисперсных систем. Ростов.-на-Дону госуд. пед. ун-т – Рост. книжн. изд-во, 1966. 54 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Зависимости удельной рефракции sR водных растворов основных компонентов вин от массовой доли компонента w

Скачать (248KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Зависимости интерцептов рефракции RI водных растворов основных компонентов вин от массовой доли компонента w

Скачать (223KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Гидростатический плотномер. Обозначения: 1 – портативные электронные весы (Рmax = 100 г, точность ±0,001 г); 2 – П-образная рамка из дюралевого профиля; 3 – прямоугольная рамка из медной проволоки, имеющая клинообразный изгиб в верхней части, опирающийся в центр чаши весов, и крюк в нижней части; 4 – петля из лески (∅0,12 мм) с кольцом, соединяющая подвеску 5 с весами 1; 5 – стеклянная подвеска (~10 см3) с крюком; 6 – химический стакан (~50 мл); 7 – подъемный столик (10 × 10 см) (факультативно); 8 – основание плотномера

Скачать (847KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Корреляция спиртуозности образцов вин, определенной рефракто-денсиметрическим методом, со спиртуозностью, заявленной производителем (не интервально)

Скачать (121KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Кинетика брожения сахарного и виноградного сусла и аппроксимирующие кривые

Скачать (144KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Траектории (рефрактоденсы) брожения сахарозного и виноградного сусла на хемографической карте Куртца — Лорентца и треугольники состава с реперными вершинами wАЛК, wСАХ (wСАХАР; wФРУКТ / ГЛЮК), wКИСЛ

Скачать (511KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Номограмма Куртца – Лорентца для определения спиртуозности и сахаристости псевдодвухкомпонентных вин и водных растворов смесей сахаров и этилового спирта

Скачать (567KB)
Метаданные

© Николаев В.Ф., Залальтдинов Ф.Ф., Гатауллин Ш.И., Минаева В.В., 2025