способ определения качества коньячных дистиллятов

Формула изобретения

Способ определения качества коньячных дистиллятов, предусматривающий комплексный анализ состава летучих и экстрактивных компонентов, отличающийся тем, что в качестве показателей, подтверждающих/опровергающих подлинность коньячных дистиллятов, определяют уровень массовых концентраций ацетальдегида, этилацеталя, этилацетата, метилацетата, этилкаприлата, 1-пропанола, изобутанола, изоамилового спирта, 2-пропанола, 1-бутанола, 1-гексанола, 2-бутанола, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, 2-фенилэтанола методом газовой хроматографии, синапового, кониферилового, сиреневого альдегидов, ванилина, сиреневой, ванилиновой, галловой кислот методом капиллярного электрофореза, дубильных веществ титриметрическим методом, наличие кротонового альдегида и 1,2-пропиленгликоля методом газовой хроматографии, значения отношений массовых концентраций изоамиловый спирт/изобутанол, сиреневый альдегид/ванилин, сиреневый альдегид/сиреневая кислота, ванилин/ванилиновая кислота, а также массовую долю галловой кислоты в составе дубильных веществ расчетным методом, при этом в молодых и выдержанных подлинных коньячных дистиллятах должны отсутствовать кротоновый альдегид и 1,2-пропиленгликоль, уровень массовых концентраций ацетальдегида должен составлять 25-400 мг/дм³, этилацеталя 2,5-300 мг/дм³ , этилацетата 250-1800 мг/дм³, метилацетата 1,0-200 мг/дм³, этилкаприлата не более 40 мг/дм³ , 1-пропанола 150-1000 мг/дм³, изобутанола 200-1500 мг/дм³, изоамилового спирта 500-3000 мг/дм³ , 2-пропанола не более 40 мг/дм³, 1-бутанола не более 40 мг/дм³, 1-гексанола 5,0-200 мг/дм³, 2-бутанола не более 80 мг/дм³, уксусной кислоты 40-500 мг/дм³, пропионовой кислоты не более 50 мг/дм ³, масляной кислоты не более 30 мг/дм³, 2-фенилэтанола не более 150 мг/дм³, отношение массовых концентраций изоамиловый спирт/изобутанол должно составлять 2-5; в подлинных выдержанных коньячных дистиллятах возрастом не менее трех лет уровень массовых концентраций синапового альдегида должен составлять 0,1-8,0 мг/дм³, кониферилового альдегида 0,1-10,0 мг/дм³, сиреневого альдегида 0,5-45,0 мг/дм³ , ванилина 0,2-25,0 мг/дм³, сиреневой кислоты 0,2-35,0 мг/дм³, ванилиновой кислоты 0,2-35,0 мг/дм³ , галловой кислоты не более 80 мг/дм³, дубильных веществ 0,2-5,0 г/дм³, диапазон варьирования отношений массовых концентраций сиреневый альдегид/ванилин должен составлять 1,5-5,0, сиреневый альдегид/сиреневая кислота не более 3,5, ванилин/ванилиновая кислота не более 4,5, массовая доля галловой кислоты в составе дубильных веществ должна составлять не более 10%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к винодельческой промышленности и может быть использовано для определения качества (натуральности, подлинности, аутентичности) и выявления признаков фальсификации коньячных дистиллятов.

Известен способ определения возраста и натуральности коньяка, основанный на определении эвгенола, фурфурола, ванилина, сиреневого и кониферилового альдегидов, а также некоторых маскирующих примесей методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с дополнительным расчетом коэффициента отношения ((сиреневый альдегид + ванилин)/конифериловый альдегид), позволяющего оценить средний возраст используемых в купаже коньячных дистиллятов (спиртов) (Соболев Э.М. / Соболев Э.М., Оселедцева И.В. Патент на изобретение № 2147372. Способ определения возраста и натуральности коньяка Бюл. № 10 от 10.04.2000). Недостатком этого способа является учет при оценке натуральности продукции только экстрактивных компонентов - тех компонентов, которые образуются в коньячном спирте вследствие его контакта с древесиной дуба, при этом соединения, играющие значительную роль в сложении органолептических свойств продукции и позволяющие оценить так же уровень качества закладываемого на выдержку молодого коньячного спирта - легколетучие компоненты - не учитываются, что снижает информативность оценки. Кроме того, используемый метод высокоэффективной жидкостной хроматографии для идентификации указанных компонентов является материалоемким и достаточно трудоемким за счет использования сложной пробоподготовки.

Известен способ определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот в коньяках, коньячных спиртах и выдержанных винах методом капиллярного электрофореза, который может быть использован для определения подлинности и выявления фальсификации коньяков и коньячных дистиллятов (спиртов) (Комарова Н.В. / Комарова Н.В., Морозова О.В. Патент на изобретение № 2350939. Способ определения ароматических альдегидов и фенолкарбоновых кислот в коньяках, коньячных дистиллятах (спиртах) и выдержанных винах методом капиллярного электрофореза. Опубликовано 27.03.2009). Недостатком этого способа является ограниченный перечень показателей для определения подлинности, который учитывает только экстрактивные компоненты выдержки и позволяет оценить качество осуществления этапа выдержки коньячных дистиллятов, при этом не учтены критерии, основанные на анализе легколетучих компонентов, образующихся и накапливающихся как в процессе дистилляции, так и в процессе выдержки коньячных дистиллятов и играющие значительную роль в сложении качественных характеристик коньячной продукции. Кроме того, идентификация фенолкарбоновых кислот на длине волны 373 нм нецелесообразна, так как получаемые результаты являются значительно завышенными. Длина волны 373 нм является оптимальной только для анализа ароматических альдегидов.

Наиболее близким к заявляемому является способ идентификации подлинности коньяков, предусматривающий комплексный анализ состава летучих и экстрактивных компонентов коньячной продукции с применением методов УФ-ВИД спектрометрии, ГХ-масс-спектрометрии и ВЭЖХ [Савчук С.А., Нужный В.П., Рожанец В.В. Химия и токсикология этилового спирта и напитков, изготовленных на его основе: Хроматографический анализ спиртных напитков, М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2011. - с.53-96]. Недостатком этого способа является отсутствие четко обозначенных и статистически обоснованных критериев с установленными диапазонами варьирования значений, позволяющих определять подлинность продукции. В работе представлены только результаты исследований отдельных образцов коньков и бренди с положительной и отрицательной органолептической оценкой и ориентировочные содержания некоторых летучих компонентов коньяка категории KB и КВВК с положительной органолептической оценкой и указан диапазон варьирования соотношения «сиреневый альдегид/ванилин» приблизительно равный 3±1.

Задача изобретения - оперативное, объективное и достоверное определение качества и подлинности молодых и выдержанных коньячных дистиллятов.

Техническим результатом является повышение объективности и достоверности определения качества коньячных дистиллятов в сравнении с известными способами.

Технический результат достигается за счет того, что в способе определения качества коньячных дистиллятов, предусматривающем комплексный анализ состава легколетучих и экстрактивных компонентов коньячного дистиллята, в качестве показателей, подтверждающих/опровергающих подлинность коньячных дистиллятов, определяют уровень массовых концентраций ацетальдегида, этилацеталя, этилацетата, метилацетата, этилкаприлата, 1-пропанола, изобутанола, изоамилового спирта, 2-пропанола, 1-бутанола, 1-гексанола, 2-бутанола, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, 2-фенилэтанола методом газовой хроматографии, синапового, кониферилового, сиреневого альдегидов, ванилина, сиреневой, ванилиновой, галловой кислот методом капиллярного электрофореза, дубильных веществ титриметрическим методом, наличие кротонового альдегида и 1,2-пропиленгликоля методом газовой хроматографии, значения отношений концентраций следующих пар компонентов: изоамиловый спирт/изобутанол, сиреневый альдегид/ванилин, сиреневый альдегид/сиреневая кислота, ванилин/ванилиновая кислота, а также массовую долю галловой кислоты в составе дубильных веществ расчетным методом; при этом в молодых и выдержанных подлинных коньячных дистиллятах должны отсутствовать кротоновый альдегид и 1,2-пропиленгликоль, уровень массовых концентраций ацетальдегида должен составлять 25-400 мг/дм³, этилацеталя 2,5-300 мг/дм³, этилацетата 250-1800 мг/дм³, метилацетата 1,0-200 мг/дм³, этилкаприлата не более 40 мг/дм ³, 1-пропанола 150-1000 мг/дм³, изобутанола 200-1500 мг/дм³, изоамилового спирта 500-3000 мг/дм ³, 2-пропанола не более 40 мг/дм³, 1-бутанола не более 40 мг/дм³, 1-гексанола 5,0-200 мг/дм ³, 2-бутанола не более 80 мг/дм³, уксусной кислоты 40-500 мг/дм³, пропионовой кислоты не более 50 мг/дм ³, масляной кислоты не более 30 мг/дм³, 2-фенилэтанола не более 150 мг/дм³, отношение массовых концентраций изоамиловый спирт/изобутанол должно составлять 2-5; в подлинных коньячных дистиллятах возрастом не менее трех лет уровень массовых концентраций синапового альдегида должен составлять 0,1-8,0 мг/дм ³, кониферилового альдегида 0,1-10,0 мг/дм³, сиреневого альдегида 0,5-45,0 мг/дм³, ванилина 0,2-25,0 мг/дм³, сиреневой кислоты 0,2-35,0 мг/дм³ , ванилиновой кислоты 0,2-35,0 мг/дм³, галловой кислоты не более 80 мг/дм³, дубильных веществ 0,2-5,0 г/дм ³, диапазон варьирования отношений массовых концентраций сиреневый альдегид/ванилин должен составлять 1,5-5,0, сиреневый альдегид/сиреневая кислота не более 3,5, ванилин/ванилиновая кислота не более 4,5, массовая доля галловой кислоты в составе дубильных веществ должна составлять не более 10%.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый способ отличается от известного тем, что в качестве идентификационных критериев используют группу единичных химических легколетучих и экстрактивных показателей, а также группу комплексных расчетных показателей, установленных с помощью статистического анализа методом сопряженных признаков. При выработке критериев оценки подлинности и установлении допустимых диапазонов варьирования концентраций и отношений концентраций использованы результаты многолетних исследований коньячной продукции, вырабатываемой ведущими предприятиями России, Украины, Азербайджана, Армении, Франции, Испании, производящих коньячную продукцию по полному технологическому циклу. Объективность полученных идентификационных критериев подтверждается результатами статистической обработки экспериментальных данных методом сопряженных признаков. В результате проведенных экспериментальных исследований установлены типичные диапазоны варьирования концентраций 50 легко летучих и экстрактивных компонентов подлинных коньячных дистиллятов, из которых методом сопряженных признаков была выделена группа критериальных компонентов, обладающих высоким уровнем корреляции с возрастом коньячного дистиллята и уровнем дегустационной оценки. На основании результатов проведенных исследований установлены нормы содержания критериальных компонентов и допустимые интервалы значений отношений критериальных компонентов в подлинных коньячных дистиллятах (Таблицы 1, 2). Таким образом, заявляемый способ соответствует критерию патентоспособности «новизна».

Таблица 1
Нормы содержания отдельных характеристических легколетучих компонентов и допустимые интервалы значений отношений компонентов в подлинных коньячных дистиллятах (молодых и выдержанных)
Наименование показателя	Значение
Массовая концентрация ацетальдегида, мг/дм3	25-400
Массовая концентрация этилацеталя, мг/дм3	2,5-300
Массовая концентрация этилацетата, мг/дм3	250-1800
Массовая концентрация метилацетата, мг/дм3	1,0-200
Массовая концентрация этилкаприлата, мг/дм3, не более	40
Массовая концентрация 1-пропанола, мг/дм3	150-1000
Массовая концентрация изобутанола, мг/дм3	200-1500
Массовая концентрация изоамилового спирта, мг/дм3	500-3000
Массовая концентрация 2-пропанола, мг/дм3, не более	40
Массовая концентрация 1-бутанола, мг/дм3, не более	40
Массовая концентрация 1-гексанола, мг/дм3	5,0-200
Массовая концентрация 2-бутанола, мг/дм3, не более	80
Массовая концентрация уксусной кислоты, мг/дм3	40-500
Массовая концентрация пропионовой кислоты, мг/дм3, не более	50
Массовая концентрация масляной кислоты, мг/дм3, не более	30
Массовая концентрация 2-фенилэтанола, мг/дм3, не более	150
Кротоновый альдегид	отсутствует
1,2-пропиленгликоль	отсутствует
Отношение массовых концентраций изоамиловый спирт/изобутанол	2-5

Таблица 2
Нормы содержания отдельных характеристических экстрактивных компонентов и допустимые интервалы значений отношений компонентов в подлинных выдержанных коньячных дистиллятах возрастом не менее трех лет
Наименование показателя	Значение
Массовая концентрация синапового альдегида, мг/дм3	0,1-8,0
Массовая концентрация кониферилового альдегида, мг/дм3	0,1-10,0
Массовая концентрация сиреневого альдегида, мг/дм3	0,5-45,0
Массовая концентрация ванилина, мг/дм3	0,2-25,0
Массовая концентрация сиреневой кислоты, мг/дм3	0,2-35,0
Массовая концентрация ванилиновой кислоты, мг/дм3	0,2-35,0
Массовая концентрация галловой кислоты, мг/дм3, не более	80,0
Массовая концентрация дубильных веществ, г/дм3	0,2-5,0
Отношение массовых концентраций сиреневый альдегид/ванилин	1,5-5,0
Отношение массовых концентраций сиреневый альдегид/сиреневая кислота, не более	3,5
Отношение массовых концентраций ванилин/ванилиновая кислота, не более	4,5
Массовая доля галловой кислоты в составе дубильных веществ, %, не более	10

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности «изобретательский уровень». Заявляемое техническое решение так же соответствует критерию патентоспособности «промышленная применимость», так как оно может быть использовано в винодельческой промышленности, кроме того, в описании изобретения представлены средства и методы, с помощью которых возможно осуществление технического решения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения.

Способ осуществляется следующим образом. Уровень массовых концентраций ацетальдегида, этилацеталя, этилацетата, метилацетата, этилкаприлата, 1-пропанола, изобутанола, изоамилового спирта, 2-пропанола, 1-бутанола, 1-гексанола, 2-бутанола, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, 2-фенилэтанола определяют методом газовой хроматографии с помощью газового хроматографа, оснащенного пламенно-ионизационным детектором с - пределом детектирования не более 5·10^-12 гС/с по ГОСТ 26703 с колонкой хроматографической капиллярной HP-FFAP (производство США) 50 м × 0,32 мм × 0,52 мкм (например, газовый хроматограф «Кристалл 2000М»). При подготовке проб и выполнении измерений соблюдают следующие условия: температура окружающего воздуха (23±5)°C; атмосферное давление (97±10) кПа; относительная влажность воздуха не более 80% при 25°C; частота переменного тока (50±0,4) Гц; напряжение в сети (220±22) В. Уровень массовых концентраций синапового, кониферилового, сиреневого альдегидов, ванилина, сиреневой, ванилиновой, галловой кислот определяют методом капиллярного электрофореза с использованием прибора (системы) капиллярного электрофореза, оснащенного кварцевым капилляром длиной не менее 50 см до детектора, внутренним диаметром 75 мкм, спектрофотометрическим детектором, работающим в интервале длин волн от 200 до 400 нм, и электронно-вычислительной машиной (компьютером) с программным обеспечением для обработки электрофореграмм, например, система капиллярного электрофореза «Капель 105Р» (НПФ Люмэкс). При подготовке проб и выполнении измерений соблюдают следующие условия: температура окружающего воздуха (23±5)°C; атмосферное давление (97±10) кПа; относительная влажность воздуха не более 80% при 25°C; частота переменного тока (50±0,4) Гц; напряжение в сети (220±22) В. Прибор подготавливают к работе в соответствии с руководством (инструкцией) по эксплуатации и устанавливают следующие рабочие параметры: длина волны спектрофотометрического детектора - 373, 280 нм; напряжение - 23 кВ; дозирование пробы - пневматическое при давлении 30 мБар в течение 20 с при напряжении 0 кВ; время анализа - 20 мин;- рекомендуется термостатирование капилляра при температуре 25°C. При выполнении анализа необходимо изменение условий регистрации электрофореграммы, а именно изменение рабочей длины волны после появления пика ванилина. Регистрацию электрофореграммы проводят при длине волны 373 нм, изменяя ее на 280 нм во время записи электрофореграммы перед выходом сиреневой, феруловой, ванилиновой и галловой кислот. Определение массовой концентрации дубильных веществ определяют перманганатометрическим способом (Мартыненко, Э.Я. Технология коньяка / Э.Я.Мартыненко. - Симферополь, «Таврида», 2003. - с.284-285). Затем осуществляют расчет отношений концентраций изоамиловый спирт/изобутанол, сиреневый альдегид/ванилин, сиреневый альдегид/сиреневая кислота, ванилин/ванилиновая кислота, и дополнительно рассчитывают массовую долю галловой кислоты в составе дубильных веществ.

Примеры конкретного выполнения.

Пример 1. Пробу дистиллята коньячного молодого Образец № 1 анализируют на приборе «Кристалл 2000М» с целью определения массовых концентраций ацетальдегида, этилацеталя, этилацетата, метилацетата, этилкаприлата, 1-пропанола, изобутанола, изоамилового спирта, 2-пропанола, 1-бутанола, 1-гексанола, 2-бутанола, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, 2-фенилэтанола, а также наличия кротонового альдегида и 1,2-пропиленгликоля; расчетным методом устанавливают значение отношения концентраций изоамиловый спирт/изобутанол. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты совпадают с заявленными интервалами варьирования показателей и свидетельствуют о качестве молодого коньячного дистиллята.

Пример 2. Пробу дистиллята коньячного молодого Образец № 2 анализируют аналогично примеру 1. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты совпадают с заявленными интервалами варьирования показателей и свидетельствуют о качестве молодого коньячного дистиллята.

Пример 3. Пробу дистиллята коньячного молодого Образец № 3 анализируют аналогично примеру 1. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества молодого коньячного дистиллята.

Пример 4. Пробу дистиллята коньячного молодого Образец № 4 анализируют аналогично примеру 1. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества молодого коньячного дистиллята.

Пример 5. Пробу дистиллята коньячного выдержанного трехлетнего Образец № 5 анализируют на приборе «Кристалл 2000М» с целью определения массовых концентраций ацетальдегида, этилацеталя, этилацетата, метилацетата, этилкаприлата, 1-пропанола, изобутанола, изоамилового спирта, 2-пропанола, 1-бутанола, 1-гексанола, 2-бутанола, уксусной кислоты, пропионовой кислоты, масляной кислоты, 2-фенилэтанола, а также наличия кротонового альдегида и 1,2-пропиленгликоля; затем пробу анализируют на приборе «Капель 105Р» с целью определения массовых концентраций синапового, кониферилового, сиреневого альдегидов, ванилина, сиреневой, ванилиновой, галловой кислот; определяют массовую концентрацию дубильных веществ титриметрическим методом; расчетным методом устанавливают значения отношений концентраций следующих пар компонентов: изоамиловый спирт/изобутанол, сиреневый альдегид/ванилин, сиреневый альдегид/сиреневая кислота, ванилин/ванилиновая кислота, а также массовую долю галловой кислоты в составе дубильных веществ. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества выдержанного коньячного дистиллята.

Пример 6. Пробу дистиллята коньячного выдержанного трехлетнего Образец № 6 анализируют аналогично примеру 5. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты совпадают с заявленными интервалами варьирования показателей и свидетельствуют о качестве выдержанного коньячного дистиллята.

Пример 7. Пробу дистиллята коньячного выдержанного четырехлетнего Образец № 7 анализируют аналогично примеру 5. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты совпадают с заявленными интервалами варьирования показателей и свидетельствуют о качестве выдержанного коньячного дистиллята.

Пример 8. Пробу дистиллята коньячного выдержанного четырехлетнего Образец № 8 анализируют аналогично примеру 5. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества выдержанного коньячного дистиллята.

Пример 9. Пробу дистиллята коньячного выдержанного пятилетнего Образец № 9 анализируют аналогично примеру 5. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества выдержанного коньячного дистиллята.

Пример 10. Пробу дистиллята коньячного выдержанного пятилетнего Образец № 10 анализируют аналогично примеру 5. Результаты исследований представлены в Таблице 3. Полученные результаты по ряду показателей (отмечены жирным в Таблице 3) выходят за пределы заявленных интервалов варьирования показателей и свидетельствуют об отсутствии качества выдержанного коньячного дистиллята.

Пробы образцов коньячных дистиллятов, приведенные в примерах 3-5, 8-10 анализировали способом-прототипом, при этом не смогли установить качество коньячных дистиллятов.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет быстро и объективно, с повышенной степенью точности оп