vguitВестник Воронежского государственного университета инженерных технологийProceedings of the Voronezh State University of Engineering Technologies2226-910X2310-1202VSUET10.20914/2310-1202-2020-3-104-109vguit-2560Research ArticleПищевая биотехнологияFood biotechnologyРефрактоденсиметрический метод определения объемной доли этилового спирта в винах и винных напиткахRefractodensimetric method for determining the volume fraction of ethyl alcohol in wines and winy beverageshttps://orcid.org/0000-0002-6105-944XТимофеевР. Г.TimofeevR. G.

к.т.н., доцент, лаборатория тихих вин, ул. Кирова, 31, Республика Крым, г. Ялта, 298600, Россия

Cand. Sci. (Engin.), associate professor, wine technology laboratory, 31 Kirova Street, Republic of Crimea, Yalta, 298600, Russia

Russ1970@mail.ruВсероссийский национальный научно-исследовательский институт виноградарства и виноделия «Магарач» РАН»РоссияAll-Russian National Research Institute of Viticulture and Winemaking Magarach of RASRussian Federation202014092020823104109Copyright © Тимофеев Р.Г., 20202020Тимофеев Р.Г.Timofeev R.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.vestnik-vsuet.ru/vguit/article/view/2560

На основании обработки данных измерения показателя преломления и плотности модельных растворов и образцов винопродукции, а также параллельного определения объемной доли этилового спирта аттестованным в виноделии методом согласно ГОСТ 32095-2013, была получена таблично заданная функциональная зависимость содержания этилового спирта в жидких продуктах виноделия от плотности и показаний сахарной шкалы рефрактометра. Установленная зависимость была положена в основу разработки неразрушающего экспресс-метода определения объемной доли этилового спирта для вин и винных напитков, приготовленных на основе продуктов виноградного виноделия, базирующегося на измерении плотности и показателя преломления жидких сред. Применение методов билинейной интерполяции позволило создать четкий алгоритм действий обработки данных измерений обеспечивающий достаточную точность и однозначность определения объемной доли этилового спирта на основании данных рефрактометрии и денсиметрии. Проведена метрологическая аттестация метода. Метод может быть основой для разработки нормативного документа, регламентирующего его применение в винодельческой отрасли, а также технического задания на создание портативного прибора для определения объемной доли этилового спирта в жидких продуктах виноделия, базирующегося на совместном измерении показателя преломления и плотности жидкости.

The tabular functional dependence of the ethyl alcohol content in liquid products of winemaking on the density and readings of refractometer sugar scale based on the processing of the measurement data of the refractive index and density of the model solutions and samples of wine products, as well as the paralleling determination of the volume fraction of ethyl alcohol by the method certified in winemaking according to GOST 32095-2013 was obtained. The established dependence was the basis for development of a non-destructive express method of determining the volume fraction of ethyl alcohol for wines and wine beverages prepared using products of winemaking, based on the changes in the density and index of refraction of liquid media. The use of bilinear interpolation methods made it possible to create a clear algorithm of actions for processing the measurement data, ensuring the sufficient relevance and unambiguity in determining the volume fraction of ethyl alcohol based on refractometry and densimetry data. Metrological certification of the method has been carried out. The method can be the basis for development of a regulatory document prescribing its use in the wine industry, as well as a technical task for realization of a portable device for determining the volume fraction of ethyl alcohol in liquid products of winemaking, based on the joint measurement of the indexes of refraction and density of the liquid.

виноделиеметоды анализаспиртометриярефрактометрияденсиметрияwinemakingmethods of analysisalcoholometryrefractometrydensimetryReferencesЯкуба Ю.Ф., Темердашев З.А. Xроматографические методы в анализе и идентификации виноградных вин // Аналитика и контроль. 2015. Т. 19. № 4. С. 288–301.Yakuba Yu.F., Temerdashev Z.A. Chromatographic methods in the analysis and identification of grape wines. Analytics and control. 2015. vol. 19. no. 4. pp. 288–301. (in Russian).Нехорошев С.В., Клименко Л.С., Нехорошева Д.С. Определение этанола в водных средах методом ИК-фурье спектроскопии В сборнике: Технологии и оборудование химической, биотехнологической и пищевой промышленности // Материалы XII Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием. 2019. С. 93–97.Nekhoroshev S.V., Klimenko L.S., Nekhorosheva D.S. Determination of ethanol in aqueous media by FTIR spectroscopy In the collection: Technologies and equipment for the chemical, biotechnological and food industries. Materials of the XII All-Russian scientific-practical conference of students, graduate students and young scientists with international participation. 2019. pp. 93–97. (in Russian).Адаменко Г.В., Бурак И.И., Колков М.А Методика определения спирта этилового методом газожидкостной хроматографии // Вестник Витебского государственного медицинского университета. 2014. Т. 13. № 4. С. 178–183.Adamenko G.V., Burak I.I., Kolkov M.A. Methods for determination of ethyl alcohol by gas-liquid chromatography. Bulletin of Vitebsk State Medical University. 2014. vol. 13. no. 4. pp. 178–183. (in Russian).Терещенко Ю.В. Трактовка основных показателей вариабельности ритма сердца // Новые медицинские технологии на службе первичного звена здравоохранения: материалы межрегиональной конференции, Омск, 10–11 апреля, 2010. С. 3–11.Tereshchenko Yu.V. Interpretation of the main indicators of heart rate variability. New medical technologies in the service of primary health care: materials of the interregional conference. 2010. pp. 3-11. (in Russian).Коршунова Н.А., Романов В.А., Евелева В.В. Применение спектроскопии для оценки качества виноградных вин // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия: Процессы и аппараты пищевых производств. 2019. № 3. С. 42–51. doi: 10.17586/2310–1164–2019–12–3–42–51Korshunova N.A., Romanov V.A., Eveleva V.V. Application of spectroscopy to assess the quality of grape wines. Scientific journal of NRU ITMO. Series: Processes and apparatus for food production. 2019. no. 3. pp. 42–51. doi: 10.17586/2310-1164-2019-12-3-42-51 (in Russian).Dos Santos C.A.T., Pascoa R.N.M.J., Lopes J.A. A review on the application of vibrational spectroscopy in the wine industry: From soil to bottle // TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2017. V. 88. P. 100–118.Dos Santos C.A.T., Pascoa R.N.M.J., Lopes J.A. A review on the application of vibrational spectroscopy in the wine industry: From soil to bottle. TrAC Trends in Analytical Chemistry. 2017. vol. 88. pp. 100–118.Debebe A., Redi-Abshiro M., Chandravanshi B.S. Non-destructive determination of ethanol levels in fermented alcoholic beverages using Fourier transform mid-infrared spectroscopy // Chem Cent J. 2017. V. 11. URL: https://ccj.springeropen.com/articles/10.1186/s13065–017–0257–5Debebe A., Redi-Abshiro M., Chandravanshi B.S. Non-destructive determination of ethanol levels in fermented alcoholic beverages using Fourier transform mid-infrared spectroscopy. Chem Cent J. 2017. vol. 11. Available at: https://ccj.springeropen.com/articles/10.1186/s13065–017–0257–5Peng B., Ge N., Cui L., Zhao H. Monitoring of alcohol strength and titratable acidity of apple wine during fermentation using near-infrared spectroscopy //LWT – Food Science and Technology. 2016. V. 66. P. 86–92.Peng B., Ge N., Cui L., Zhao H. Monitoring of alcohol strength and titratable acidity of apple wine during fermentation using near-infrared spectroscopy. LWT – Food Science and Technology. 2016. vol. 66. pp. 86–92.Regmi U., Rai K.P., Palma M. Determination of organic acids in wine and spirit drinks by fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy // J. Food Sci. & Technol. Nepal. 2012. V. 7. P. 36–43.Regmi U., Rai K.P., Palma M. Determination of organic acids in wine and spirit drinks by fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. J. Food Sci. & Technol. Nepal. 2012. vol. 7. pp. 36–43.Fu Q., Wang J., Lin G., Suo H. et al. Short-wave near-infrared spectrometer for alcohol determination and temperature correction // Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2012. V. 2012. doi:10.1155/2012/728128Fu Q., Wang J., Lin G., Suo H. et al. Short-wave near-infrared spectrometer for alcohol determination and temperature correction. Journal of Analytical Methods in Chemistry. 2012. vol. 2012. doi:10.1155/2012/728128Березина Е.С., Киселева А.А., Филиппова Ю.В. Рефрактометрическое определение концентрации спирта в лекарственных формах // Вестник Пермской государственной фармацевтической академии. 2007. № 2. С. 123–125.Berezina E.S., Kiseleva A.A., Filippova Yu.V. Refractometric determination of alcohol concentration in dosage forms. Bulletin of the Perm State Pharmaceutical Academy. 2007. no. 2. pp. 123–125. (in Russian).Иоффе Б.В. Рефрактометрические методы химии. 3-е изд., перераб. Л.: Химия, 1983. 352 с.Ioffe B.V. Refractometric methods of chemistry. 3rd ed., Rev. Leningrad: Chemistry. 1983. 352 p. (in Russian).Методы технохимического и микробиологического контроля в виноделии [Под ред. Гержиковой В. Г.]. - Симферополь: Таврида, 2002. 259 с.Methods of techno-chemical and microbiological control in winemaking / [Ed. Gerzhikova V.G.] - Simferopol: Tavrida. 2002. 259 p. (in Russian)Тимофеев Р.Г. Методика определения объемной доли этилового спирта и общего экстракта вин на основе использования комбинированных систем для измерения плотности и коэффициента преломления жидкостей //Магарач. Виноградарство и виноделие. 2011. № 2. С. 24-25.Timofeev R.G. A methodology to determine the volume fractions of ethyl alcohol and total soluble solids based on the use of combined systems for measuring density and refraction coefficient of liquids. Magarach. Viticulture and Winemaking. 2011. no. 2. рp. 24-25. (In Russian).Таблицы для определения содержания этилового спирта в водно-спиртовых растворах (Спиртометрические таблицы) М.: Государственный комитет стандартов Совета Министров СССР. 1972. 364 с.Tables for determining the content of ethyl alcohol in water-alcohol solutions (Alcoholometric tables) M.: The State Committee of Standards of the Council of Ministers of the USSR. 1972. 364 р. (In Russian).Калиткин Н.Н. Численные методы. Москва: Наука. 1978. 512 с.Kalitkin N.N. CHislennye metody. Moscow: Nauka. 1978. 512 p. (In Russian).Дьяконов В.П. Справочник по алгоритмам и программам на языке Бейсик для персональных ЭВМ: Справочник. Москва: Наука. 1989. 240 с.D'yakonov V.P. Spravochnik po algoritmam i programmam na yazyke Bejsik dlya personal'nyh EVM: Spravochnik. Moscow: Nauka. Gl.red.fiz.-mat.lit. 1989. 240 p. (In Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.