Современные методы анализа алкогольной продукции: ИК-спектроскопия

Спектроскопия инфракрасной области – современный метод количественного и качественного анализа различной продукции и сырья. Данный метод может использоваться для анализа практически любой продукции: зерна, кормов, мясной и молочной продукции, алкогольной продукции, почвы и много другого.

Особенности метода

Сущность метода ИК-спектроскопии заключается в том, что различные молекулы поглощают ИК-излучение в разных длинах волн. ИК-излучение ослабевает при проходе через вещество, при этом иногда ослабевает настолько сильно, что образуются полосы поглощения. Совокупность данных полос представляет собой спектр вещества, тесно связанный с молекулярным строением и являющийся однозначной характеристикой.

ИК-спектры несут в себе исчерпывающую информацию о составе и свойствах вещества. Анализатор сопоставляет спектр анализируемого вещества со спектром, находящимся в библиотеке прибора. Таким образом, можно определить более точный состав продукта.

Анализируемые параметры

ИК-анализаторы способны проводить анализ алкогольной продукции и сырья по таким основным параметрам, как сахар, pH, спирт, цвет, экстрактивность и другие.

Данные параметры определяются химическими методами анализа в соответствии с требованиями ГОСТ, при этом время анализа одной пробы только по одному параметру варьируется от получаса до двух часов.

Так, цвет пива определяется в соответствии с ГОСТ 12789-87, при этом только пробоподготовка занимает от 20 до 30 минут. Определение этилового спирта в алкогольной продукции осуществляется в соответствии с ГОСТ 32095-2013 и занимает более полутора часов.

Анализ методом ИК-спектроскопии осуществляется в течение 45 секунд – минуты, при этом прибор дает результат сразу по всем интересующим параметрам и демонстрирует высокую точность (от 0,5 до 1%).

Преимущества и недостатки

Можно выделить следующие основные преимущества метода ИК-спектроскопии.

1. Быстрота анализа. ИК-спектроскопия – это метод экспресс-анализа продукции. Прибор анализирует продукт по нескольким основным показателям за считанные секунды (обычно в течение минуты), в то время как химический анализ одного показателя занимает несколько часов.
2. Отсутствие пробоподготовки. Метод не требует предварительной подготовки образца. От оператора требуется только поместить пробу в кювету и начать анализ.
3. Отсутствие расходных материалов. Для анализа методом ИК-спектроскопии не требуются дорогостоящие расходные материалы и химические реактивы.
4. Легкость обновления калибровок. В случае необходимости градуировки могут быть обновлены в зависимости от потребности лаборатории.
5. Простота работы и безопасность. Анализ не требует работы с химическими реактивами и запускается нажатием всего нескольких кнопок, что обеспечивает безопасность оператора и не требует от него высокой квалификации.

Однако, несмотря на все преимущества, метод обладает и несколькими недостатками.

1. Метод ИК-спектроскопии при анализе алкогольной продукции не является гостированным. Хотя метод получил широкое распространение в Европе, в России нет ГОСТов для анализа алкогольной продукции по данной методике.
2. Высокая стоимость прибора. ИК-анализатор – дорогостоящий прибор, за который придется заплатить более полутора миллионов рублей.
3. Необходимость покупки дополнительных кювет, если продукт не входит в базовую версию калибровок прибора.

Оборудование, основанное на методе ИК-спектроскопии

В настоящее время на российском рынке представлены анализаторы алкогольной продукции нескольких производителей: AntonPaar (Австрия), Foss (Дания), Zeutec (Германия).

AntonPaar предлагает следующие анализаторы: Alex 500 (компактный анализатор пива, вина, ликера для определения калорийности, степени брожения, спирта, экстрактивности), PBA-W M (анализатор вина для определения плотности, спирта, СО2), PBA-B M (анализатор пива для определения плотности, спирта, СО2, экстрактивности). Некоторые параметры (например, pH, О2, цветность) могут быть добавлены по желанию пользователя.

В линейке ИК-анализаторов Foss представлена только модель для контроля качества вина и виноградного сусла – OenoFoss. Анализируемые параметры – БРИКС,pH, этанол, плотность и другие.

Компания Zeutec предлагает следующую линейку приборов для анализа алкогольной продукции: SpectraAlyzer Braumeister (для анализа пива и сусла), SpectraAlyzer Spirits (для анализа спирта), SpectraAlyzer Wine (для анализа вина и крепкого алкоголя). Анализируемые параметры – плотность, сахар, этанол, экстрактивность, pH и другие. Zeutec сможет подобрать калибровки под потребность потребителя, поэтому спектр анализируемых продуктов может быть расширен. Например, в случае необходимости на одном приборе можно проводить анализ ячменя и пива.

Данные ИК-анализаторы не внесены в Госреестр СИ, однако планируется, что в скором будущем Zeutec внесет туда свои анализаторы.