Установка для идентификации подлинности вина и сока

Полезная модель относится к винодельческой промышленности и может использоваться в лабораториях по оценке подлинности вина или сока. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение достоверности и точности результатов, сокращение трудозатрат. Технический результат достигается тем, что установка для идентификации подлинности вина и сока состоит из установленных на лабораторном столе и технологически связанных между собой трех электрохимических ячеек, представляющих собой три химических стакана, установленных на магнитных мешалках, двух генераторных электродов, двух вспомогательных электродов, трех пар измерительных электродов, источника постоянного тока Б5-49, иономера - рН - метра «Эксперт - 001», соединенного с компьютером и лабораторного стола со всей установкой.

Полезная модель относится к винодельческой промышленности и может использоваться в лабораториях по оценке подлинности вина или сока.

Известен комплекс для определения натуральности вин и коньяков [Патент RU 85665], включающий микроскоп, подключенный к компьютеру, сушильный шкаф, смеситель для подготовки биологического индикатора, дозаторы. Комплекс используется для идентификации подлинности вин путем микроскопирования пробы вина с биологическим индикатором с предварительной сушкой в сушильном шкафу, при этом ведут визуальное наблюдение за структурными элементами пробы на полученной интерференционной картине. Существенным недостатком такого комплекса является сложность и многостадийность пробоподготовки, отсутствие четких критериев оценки подлинности вина.

Наиболее близким к заявляемому является устройство по идентификации подлинности винодельческой продукции по оценке кислотного состава вина на основе потенциометрического титрования с кулонометрической генерацией основания [Патент RU 2384841], состоящее из ячейки для титрования, двух генераторных электродов (серебряного анода и платинового катода), электродов для измерения рН (стеклянного и хлоридсеребрянного), иономера - рН - метра, источника постоянного тока. К недостаткам данного устройства относится использование платинового электрода, наличие одной ячейки, что увеличивает трудозатраты и уменьшает достоверность и точность результата идентификации подлинности вина.

Задачей, решаемой полезной моделью, является разработка устройства для идентификации подлинности вина и сока, а также расширение средств подобного назначения.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение достоверности и точности результатов, сокращение трудозатрат.

Технический результат достигается тем, что установка для идентификации подлинности вина и сока состоит из установленных на лабораторном столе и технологически связанных между собой трех электрохимических ячеек, представляющих собой три химических стакана, установленных на магнитных мешалках, двух генераторных электродов, двух вспомогательных электродов, трех пар измерительных электродов, источника постоянного тока Б5-49, иономера - рН - метра «Эксперт - 001», соединенного с компьютером и лабораторного стола со всей установкой.

Использование трех последовательно установленных ячеек для проведения потенциометрического титрования с кулонометрической генерацией основания, подключенных к источнику постоянного тока, позволяет одновременно осуществить анализ трех проб исследуемого материала - вина или сока, исключить случайную ошибку и повысить уровень прецизионности процесса идентификации.

Использование серебряного катода в качестве одного из генераторных электродов позволит снизить стоимость устройства и сделать его более доступным для использования.

Применение вспомогательных электродов позволяет существенно упростить конструкцию установки для идентификации подлинности вина за счет отсутствия необходимости применения генераторных электродов для каждой ячейки, что и обусловливает возможность последовательного соединения трех электрохимических ячеек в одно устройство.

На фигуре представлена установка для идентификации подлинности вина и сока. Установка состоит из трех электрохимических ячеек (1), представляющих собой три химических стакана, установленных на магнитных мешалках, двух генераторных электродов (2), двух вспомогательных электродов (3), трех пар измерительных электродов (4), источника постоянного тока (5), иономера - рН - метра «Эксперт - 001» (6), лабораторного стола (7) и компьютера (8).

Полезная модель функционирует следующим образом: в электрохимические ячейки (1), представляющие собой три химических стакана, установленные на трех магнитных мешалках, погружают для генерации ионов гидроксила генераторные (2) и вспомогательные (3) электроды, для измерения рН - стеклянный и хлоридсеребряный электроды (4). Иономер «Эксперт-001» (6), установленный вместе с электрохимическими ячейками (1) и источником постоянного тока Б5-49 (5) на лабораторном столе (7), подключают к компьютеру (8). В ячейки (1) помещают по 50 см ³ 1,0 моль/дм³ хлорида щелочного металла и аликвотную часть анализируемого объекта (по 1-2 см³), включают магнитную мешалку, источник постоянного тока Б5-49 (5), иономер - рН - метр «Эксперт - 001» (6). Электролиз ведут до появления четкого скачка рН кривой титрования. Зависимость изменения значений рН от времени электролиза фиксируется индикаторной системой, состоящей из стеклянного и хлоридсеребрянного электродов. По результатам титрования трех проб строят три кривые титрования, определяют рН в начальной точке титрования и рассчитывают молярную концентрацию ионов Н⁺. Определяют скачок рН (точку эквивалентности) и рассчитывают молярную концентрацию ионов Н ⁺ в точке эквивалентности. Находят численное значение соотношения рассчитанных концентраций С/С. Далее по найденному численному значению С/С, которое должно находиться в пределах 0,5±0,1, судят о натуральности исследуемого объекта.

Как показали наши исследования, при добавлении пробы вина или сока к раствору хлористого натрия в предлагаемых соотношениях винная и яблочная кислоты ионизируются полностью по первой ступени и практически не диссоциируют по второй, а лимонная ионизируется только на 20-30%, следовательно, соотношение С/С в винной и соковой продукции должно находиться около 0,5, что было подтверждено многочисленными экспериментами, по результатам которых установлено, что соотношение С/С в натуральном вине составляет 0,5±0,1, а в фальсифицированном вине, в которое для подгонки к требованиям стандарта по содержанию титруемых кислот (ГОСТ Р 52836 - 2007) была добавлена лимонная кислота, оно значительно меньше.

Расчет молярной концентрации ионов Н⁺ в начальной точке титрования (С) и в точке эквивалентности (С) ведут соответственно по формулам:

,

где V_пробы - объем анализируемой пробы, см³;

V_p-pa - объем раствора в ячейке, см³;

I - сила тока, А;

- время, прошедшее от начала электролиза до точки эквивалентности, с;

F - число Фарадея, Кл/моль.

Таким образом, предложенная установка для идентификации подлинности вина и сока позволяет повысить достоверность и точность результатов и увеличить производительность процесса идентификации подлинности.

Установка для идентификации подлинности вина и сока, содержащая установленные на лабораторном столе и технологически связанные между собой три электрохимические ячейки в виде химических стаканов, установленных на магнитных мешалках, погруженные в них два генераторных электрода - серебряные анод и катод, два вспомогательных электрода в виде серебряных пластин, три пары электродов для измерения pH раствора, источник постоянного тока, иономер - pH-метр, соединенный с компьютером.