WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

на правах рукописи

РЫКОВ Ростислав Станиславович

РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ

ОЦЕНКИ АЛКОГОЛЬСОДЕРЖАЩЕЙ ПРОДУКЦИИ

И ДРУГИХ НАПИТКОВ В ЭНДОЭКОЛОГИИ

Специальности 03.00.16 – экология и 03.00.02 -- биофизика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук

Москва --2007 2

Работа выполнена на кафедре системной экологии экологического факультета Российского университета дружбы народов.

Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Геннадий Александрович Калабин

Научный консультант: доктор биологических наук, профессор Юрий Павлович Козлов

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Ирина Ивановна Пелевина доктор физико-математических наук, профессор Сергей Иванович Аксёнов

Ведущая организация: Институт биохимической физики им.Н.М.Эмануэля РАН.

Защита состоится « 20 » марта 2007 г. в 16 час. на заседании диссертационного совета Д212.203.17 в Российском университете дружбы народов по адресу: 115093 г. Москва, Подольское шоссе, 8/5, экологический факультет РУДН.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан « » февраля 2007 г.

Ученый секретарь диссертационного совета А.Я.Чижов доктор медицинских наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В современных экономических и политических условиях России обеспечение безопасности и качества пищевой продукции требует немедленного технического перевооружения и существенных изменений системы её контроля и идентификации на всех стадиях жизненного цикла.

Федеральный Закон «О техническом регулировании» знаменует начало разработки новых требований к каждому виду продуктов питания, включая и напитки, которые должны быть сформулированы в виде технических регламентов, главное требование которых – обеспечение биологической безопасности в целях защиты жизни и здоровья граждан, а также предотвращение действий, вводящих в заблуждение потребителей.





Объект исследования настоящей работы - напитки, для которых в последние годы многократно возрос ассортимент и появилось большое число фальсификатов, часто с повышенной токсичностью. Разработка, апробация, отбор и использование новых принципов и подходов, алгоритмов и методик для исследования и контроля токсичности напитков и примесей в них, а такжевыявление подлинности напитков - одна из важнейших национальных задач, прямо соответствующая ряду критических технологий РФ “Безопасность и контроль качества с/х сырья и пищевых продуктов”, ”Производство и переработка с/х сырья”, “Системы жизнеобеспечения и защиты человека”. Создание системы новых подходов - от интегральных методов экотоксикологии до наиболее информативных количественных инструментальных методов детального анализа состава (изотопного, элементного, компонентного) и дифференциальной идентификации токсикантов - наиболее наукоемкий этап на пути её решения и официального введения в практику экспертиз.

Цель работы- исследовать воздействие различных видов этанола на живой организм и метаболизм этанола при различных концентрациях и при наличие активных добавок, провести критический анализ существующей практики и новых тенденций в области техники контроля напитков и их сырья, разработать новые и усовершенствовать известные методики для контроля их безопасности, качества, подлинности. Поставленная цель определила следующие задачи:

--На основе анализа публикаций и опыта отечественных и международных организаций сформулировать с учетом специфических особенностей России наиболее актуальные проблемы в анализе напитков.

--Разработать и опробовать в лабораторных условиях новые надежные, экспрессные и экономичные подходы, методы и алгоритмы комплексного контроля безопасности, токсичности, качества и подлинности напитков.

Научная новизна и практическая значимость --Установлено, что физиологический и биологический эффект отрицательного влияния на живой организм при умеренных дозах потребления водных растворов этанола определяется преимущественно примесями в технических видах этанола.

-- Подтверждено экспериментально, что скорость метаболизма этанола в живом организме определяется в значительной мере концентрацией и при больших концентрациях может регулироваться активными добавками.

--Установлены недостатки отечественной системы комплексного контроля подлинности, качества и безопасности напитков, выявления контрафактной и фальсифицированной продукции, обусловленные ограниченным арсеналом и несовершенством методов их анализа, отсутствием, стандартов и баз данных.

--Разработана методика пробоподготовки и реализован подход к определению суммарной токсичности примесей в некоторых типах крепкой алкогольсодержащей продукции (АП) на отечественных токсикометрах.

--Создан экспресс-метод идентификации подлинности и косвенной оценки безопасности различных напитков на основе явления объемного светорассеяния и лазерного компьютерного анализатора(ЛКА).





--Предложена методика экспресс - контроля подлинности водно-спиртовых смесей с помощью реактивных индикаторных полосок (РИП).

--Экспериментально оценена перспективность некоторых методов изотопного анализа водорода, углерода, кислорода в идентификации напитков и контроля их безопасности.

--Расширены возможности современной количественной спектроскопии ЯМР Н, 2Н, 13С, 17О, 31Р для идентификации сырьевой, географической и технологической природы напитков путем создания новых методик выполнения измерений природного содержания в них изотопов 2Н и 17О, разработки оригинальных экспресс- алгоритмов анализа виноматериалов спиртовых купажей и АП на их основе.

--Разработан экспресс-метод идентификации синтез-этанолов методом количественной спектроскопии ЯМР 2Н, реализуемый на всех современных спектрометрах ЯМР.

--Сформулирована важная национальная проблема: если дифференциация пищевых и технических этанолов высокой степени очистки комплексом методов анализа невозможна, то следует признать запрет использования технических этанолов в пищевой продукции необеспеченным нормативнотехническим контролем, что должно быть обязательно учтено при разработке новых технических регламентов на этанолы различного генезиса.

Публикации и апробация работы. По теме диссертации опубликовано 2 статьи в рецензируемых ВАК периодических изданиях и 15 тезисов докладов, а её основные результаты представлены на конференциях: X Международной "Магнитный резонанс в химии и биологии "(Суздаль,1998); I и III Научнопрактических "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции" (Пущино,М.О.,1999,2001); Всероссийской "Химический анализ веществ и материалов"(г.Москва,2000);I Научно-практической ГТЛ ГТК"Экспертно-исследовательская деятельность в таможенных целях"(Москва,2001); IV Международной научно-практической "Экология и жизнь"(Пенза, 2001); Международной научно-практической "Проблемы экологии и безопасности жизнедеятельности в XXI веке (Москва,2001); IX Всероссийской"Структура и динамика молекулярных систем"(Уфа,2002);

Всероссийской «Аналитика России 2004» (Москва,2004); Европейской “Modern Analitical Methods for Food and Beveradge Autentification”,(Czech Republic, природопользования и природоохраны "(Пенза,2003 ).

машинописного текста. Состоит из введения, 3 глав, выводов, списка литературы, приложения. Работа содержит 31 таблицу, 30 рисунков. Список литературы включает 128 наименований.

Глава I. Специфические проблемы России в области безопасности и подлинности напитков, методов их контроля.

Безопасность жизни человека в существенной степени зависит от качества потребляемой пищи и напитков, среди последних -АП. Потребление АП имеет в России ряд уникальных негативных особенностей: преимущественно употребляются крепкие водно-спиртовые смеси ( водки ), не имеющие никакой пищевой ценности, но обладающих наиболее ярко выраженным наркотическим и токсическим действием; потребление АП неуклонно возрастает за счёт жизненно активной и репродуктивной части населения; негативное воздействие алкоголя усиливается за счёт содержания в нём опасных для здоровья или жизни примесей и потребления других некачественных или фальсифицированных продуктов; контрафактная продукция с неконтролируемой биологической безопасностью наносит России значительный экономический ущерб;

неумеренное потребление алкоголя плохого качества сокращает среднюю продолжительность жизни мужчин в России до 15 лет и представляет главную угрозу генетическому здоровью поколений.

Анализ причин смертности в России в период 1990-2001г.г.,связанной с алкоголем, показал, что с ним связано 72% убийств, 42% самоубийств, 53% смертей при прочих внешних причинах (аварии, пожары, травмы и т.д.),68% при церрозах печени,60% при панкреатитах, 23%- при сердечно-сосудистых заболеваниях, 25%- при прочих причинах. Показано (А.В.Немцов, «Алкогольный урон регионов России»,М.,2003г.,136с.),что снижение потребления АП всего на 5—10% сохранит жизнь 100—200 тыс.человек в год. По тем же данным только от острых отравлений АП ежегодный урон России составляет до 70 000 человек (по данным Госкомстата – в 1,6 раза меньше). Таким образом, снижение потребления АП при условии контроля её безопасности и подлинности – наиболее очевидный фактор преодоления демографического кризиса в России. К сожалению, этот вопрос не находит до сих пор адекватного отклика в национальном сознании большой и сильно пьющей страны.

Проблемы подлинности напитков в России можно выстроить в следующий ряд по их приоритетности : широкое использование для производства АП технического этанола -- фальсификация вин путём их «синтеза» -фальсификация натуральных соков -- фальсификация популярных минеральных вод. Поскольку две первых имеют наиболее прямое отношение к безопасности жизни населения России, они стали предметом основного внимания в последующих главах работы.

Примеси в этаноле, виноматериалах, купажах, состав которых формируется в процессе производства и зависит от исходного сырья и используемых технологических приёмов, определяют потребительские свойства и безопасность продукции. Задача быстрых токсикологических испытаний пищевых продуктов и химических соединений в них становится всё более острой и актуальной. Современный арсенал химических, физических и биологических методов и подходов для контроля безопасности, подлинности, т.е.

и качества напитков, по решаемым задачам, признанности, экспрессности, характеру информации, технической сложности можно условно разделить на следующие основные группы:

-нормативные – официально принятые в России методики качественного и количественного анализа токсичности, элементного и компонентного состава, радиоактивности с использованием химических реагентов, хроматографии, хромато-масс-спектрометрии, оптической, рентгеновской и атомноадсорбционной спектроскопии;

-токсикологические – выявление интегральной токсичности напитка, его компонентов или примесей путём биотестирования;

-экспрессные – общедоступные приёмы качественной разбраковки напитков по степени соответствия эталону на основе реактивных индикаторных трубок и бумаг, рН-метрии, контроля цвета, прозрачности, плотности и т.д.;

-многофакторные – аппаратурно-генерирующие обобщённый образ для оценки аутентичности напитка ранее идентифицированным образцам из базы данных :

«кибер-нос», «кибер-язык», «кибер-глаз» и т.д.;

-арбитражные – количественные прецизионные методы и методики макро- и микроанализа содержания изотопов, элементов и компонентов.

Безопасность и подлинность напитков, как их наиболее важные потребительские свойства, могут быть охарактеризованы как по интегральным проявлениям этих свойств, так и на основе исчерпывающего анализа совокупности характеристик химического состава (изотопного, элементного и компонентного),пространственного и электронного строения компонентов, надмолекулярной структуры растворов. В практике контролирующих организаций в России используются ныне только методы элементного и компонентного анализа, чего явно недостаточно, особенно, для АП, являющейся изначально токсичной ввиду присутствия этанола. Соизмеримость объёма продаж АП легального и контрафактного происхождения, несоответствие используемых нормативных требований на АП задачам надёжного выявления токсичных и опасных фальсификатов представляют большую проблему, т.к. у контролирующих органов в России нет возможности выявления АП, содержащей вместо или наряду с пищевым этанолом (ПЭ) хорошо очищенные от примесей технические этанолы – синтетический (СЭ) и гидролизный (ГЭ).

Анализ принципиальных возможностей отдельных методов, не входящих ныне в РФ в группу нормативных, позволил уточнить конкретные задачи, решаемые в последующих главах. Главная из них – выявление использования в АП технических этанолов.

1.1. Исследование токсичности различных видов этанола и особенностей его метаболизма в зависимости от концентрации и физиологических особенностей организма.

Целью работы было подтвердить опасное действие синтетического спирта ( фактически опасность и вред примесей, так как использовали спирт только первичной степени очистки, экономически целесообразной для технического использования в технических приложениях ) на организм животных при длительном употреблении его водных растворов.

Эксперимент проводился на 4-х группах мышей SHK из питомника «Столбовая»

АМН,сертификат №22018,( по 30 голов в группе )в течение 9 недель.

Первая группа пила только водный раствор хлебной водки; вторая группа пила только хлебный раствор самогона; третья группа пила только водный раствор синтетического технического спирта; четвёртая группа ( контрольная ) пила качественную питьевую воду.

Концентрация алкоголя в питьевых растворах составляла 8%.

Первичный контроль проводился визуально по состоянию мышей и изменению ( прибавлению ) их веса.

Через каждые 3 недели часть животных (10 голов)забивалась декаптацией ( перед забоем каждая мышь взвешивалась) и проводился контроль веса и внешнего вида печени и селезёнки, морфологические изменения печени.

У забитых животных отбиралась кровь и после отделения форменных элементов полученная плазма использовалась для контроля её состава на ЛКА ( лазерный компьютерный анализатор ) и ЯМР-спектрометре ( снимались протонные спектры ЯМР ).Кровь от всех 10 мышей одной группы сливалась вместе (проводилось своеобразное усреднение).Потребление любого алкоголя, даже в тех щадящих дозах, которые использовались в эксперименте, замедляло рост животных.Водный раствор хлебной водки кроме замедления роста практически не сказался на внешнем виде животных и на состоянии печени и селезёнки. Цвет органов нормальный. Спектры ЯМР плазмы практически идентичны плазме контрольной группы. Спектры ЛКА показывают малую склонность к интеграции органических компонентов плазмы.

Водный раствор самогона замедляет рост ( уменьшает вес ), печень увеличена, селезёнка уменьшена. Цвет органов близок к нормальному.

Спектры ЯМР плазмы близки к плазме контрольной группы, но появляется следовая концентрация альдегидов и кетонов. Спектры ЛКА показывают малую склонность к агрегации органических компонентов плазмы.

Водный раствор синтетического спирта значительно замедляет рост животных, печень и селезёнка изменены. Цвет печени глинистый. Глинистый цвет,по-видимому, объясняется тем, что,как известно из литературы, у получающих алкоголь грызунов развивается жировая печень.Увеличение количества жира в печени может быть обусловлено поступлением его с пищей, проникновением в печень свободных жирных кислот из жировой ткани или синтезом жиров в самой печени, как защитной реакции на алкоголь и (главным образом!) токсичные примеси в нём. В каждом случае глубина такого перерождения печени должна определяться дозой употребляемого алкоголя и содержащимися в нём примесями. В спектрах ЯМР плазмы кроме следовых концентраций альдегидов и кетонов отмечается значительная концентрация эфиров и нитросоединений. Спектры ЛКА показывают заметную склонность к агрегации органических компонентов плазмы.

Так сам этанол токсичен, его потребление в любом виде сказывается на животных.

Хлебная водка ( пищевой спирт ) и самогон ( высокого качества ) незначительно сказываются на физиологии животных ( при используемых в эксперименте умеренных дозах ). Но самогон ( по-видимому из-за присутствия сивушных масел) оказывают уже более заметное влияние на животных и вызывает появление в крови следов токсичных соединений.

Примеси в синтетическом техническом спирте вызывают фактически слабое отравление организма животных.

Глава2. Разработка и совершенствование некоторых прямых и косвенных методов контроля токсичности и идентификации напитков.

2.1.Определение общей суммарной токсичности примесей в АП.

Методы биотестирования, незаменимые для оценки возможной токсичности любых напитков, для контроля АП ограничиваются токсичностью самого этанола. Трудности представляют разработка корректных методик пробоподготовки, выбор приборов и биологических объектов тестирования проб, позволяющих получить воспроизводимые результаты. Нами использованы отечественные приборы, прошедшие аттестацию и используемые для экспрессконтроля токсичности водных растворов:"Биотокс" (биолюминесцентный тест, изготовитель НТЦ "Аргумент", производитель тест-системы " Эколюм " - МГУ) и "АТ-1" (анализатор токсичности, изготовитель ВНИИ МТ, тест-система сперма быка). Для водных растворов оба прибора и основанные на них методики дают близкие результаты, хотя имеют специфические преимущества и недостатки. Контроль токсичности спиртов и водок осложнён необходимостью прецизионно исследовать концентрационные зависимости водных растворов этанола. Информацию о токсичности удаётся получить на основе малых разностных величин при сопоставлении результатов для растворов стандартного пищевого этанола и испытуемого образца. Для «Биотокса» критерием токсического действия является уменьшение интенсивности биолюминесценции тест-объекта в исследуемой пробе по сравнению с раствором, не содержащим токсических веществ, которое пропорционально токсическому эффекту и выражается в виде безразмерной величины - индекса химической токсичности Т=100(I0-I)/I0, где I0 и I интенсивности биолюминесценции контрольного и исследуемого образца. В качестве критериев токсичности аналитов принимаются величины Т: 0 - 20 - допустимая степень токсичности; 20 - 49 - токсичен; 50 – сильно токсичен.

Рис.1 Зависимость индекса химической изменения Т по сравнению с воде,С% об.

Исследование собственно токсичности этилового спирта осуществлено в экспериментах с серией из 15 концентраций этилового спирта 96,6 %, высшей очистки из зерна. Из представленной на рис.1 усреднённой концентрационной зависимости для Т следует, что значимые отклонения от сильной токсичности начинаются при концентрациях этанола в воде около 10 % об. При последующем разбавлении Т уменьшается нелинейно, достигая допустимой степени токсичности при концентрации этанола ниже 10% об. В качестве рабочей концентрации для измерения Т образцов спиртов и водок выбрана концентрация 5,0% об. Результаты разработанной методики хорошо согласуются с результатами химической экспертизы. Так, при анализе серии из коммерческих водок 4 образца были забракованы на основании результатов контроля методом компонентного анализа в соответствии с действующим ГОСТ12712-80 «Водки и водки особые». Они также оказались токсичными по шкале Т( см.рис.1). Использование дистиллированной воды в качестве как растворителя, так и контроля существенно упрощает методику.

В некоторых случаях оказалось перспективным использовать методы концентрирования или выделения примесей в спиртовых растворах и иной АП с последующим анализом их токсичности. Выделение примесей проводили по двум разработанным нами методикам: вакуумная отгонка спирта из пористого химически нейтрального сорбента, насыщенного испытуемым раствором; вымораживание примесей из спиртового раствора на посеребрённой медной пластине при температуре –(90-95)С0.

Определение суммарной токсичности нелетучих компонентов ректификата из пищевого сырья, гидролизного и синтетического технического спирта, коньяков на токсикометре АТ-1 по стандартной методике дало результаты, согласующиеся с определением токсичности выделенных компонентов образцов спирта на "Биотоксе". В частности, для исследованных спиртов получены следующие результаты: технические гидролизные, Т=30-70; технические синтетические, Т=50-70; ректификаты из зерна, Т= 2.2. Экспресс-идентификация спирта и водок с помощью реактивных индикаторных полосок ( РИП ) Наиболее экономичные экспресс-методы массового контроля водных растворов (сточных вод, питьевой воды, минеральной воды, спирто-водочной продукции и т.д.) -- методы контроля с помощью индикаторных реактивных бумаг, полосок, трубок. Нами создан метод качественного и полуколичественного контроля водно-спиртовых растворов на основе стандартной промышленной листовой фильтровальной бумаги и 4-х красителей ( красный – псевдогиперицин, зелёный - бриллиантовая зелень, синий – автоцианидин, чёрный - штемпельная краска ТУ- 6-00-06916705-19-94 ).

Созданные РИП -- специально обработанные бумажные полоски с нанесёнными в определённой последовательности активными цветными индикаторными рисками ( ЦИР ). Отогнутая под определённым углом часть полоски без цветных рисок опускается в испытуемый раствор, а затем после "подсушивания " рисунок на РИП сравнивается с рисунком от эталонных образцов. Примеры экспрессконтроля даны на.рис2:

Рис.2 Образцовые серии использования метанол,2—спирт этиловый чистый,3— частично смыта, зелёная сивушные масла, 4—водка с добавкой практически не размыта, водка чистая (33град.),8—исходная РИП. "голова" чётко выражена;

после красной ЦИР цветовая дорожка до тёмной "головы" однородно закрашена в розовый цвет.

Качественная водка ( 400 ). Красная и зелёная риски практически не затронуты;

цветовая дорожка между реперной полосой и чёрной риской практически чистая с еле заметным фоном, чёрная риска смыта почти полностью на расстояние 15- мм (в зависимости от внешних условий ) ;закрас цветовой дорожки после ЦИР однородный, тёмный, с чёткой чёрной "головой" и оранжевой "бахромой" спереди.

Время индикации при комнатной температуре 10 мин., при пониженной (5-15) Со – 20мин. Оценку содержания этанола в водном растворе (N) можно проводить по формуле:N=, где:

- длина цветовой дорожки от чёрной ЦИР в дистиллированной воде, С - длина цветовой дорожки от чёрной ЦИР в спирто-водном растворе.

Разбраковка этанола и метанола, их растворов в воде (30% об. и более) практически однозначна. Проведено изучение возможности применения созданных РИП для других напитков. Установлено, что в стандартных условиях вероятность правильной диагностики идентичности образцов в случае АП, минеральной и питьевой воды не ниже 85%. Для вин и соков методика не испытывалась, т.к. последние чаще всего окрашены.

2.3. Выявление аутентичности напитка эталону с помощью лазерного компьютерного анализатора ( ЛКА ).

Идентификация аутентичности образцов продуктов питания по их многопараметровым образам -- современная информационно-аналитическая технология, которая обеспечивает создание и применение электронных банков образов продукции ( "файл-паспортов" ). Они («образы») позволяют исключить необходимость использования контрольных образцов в процедуре установления подлинности продукции (ГОСТ 51293-99 ).

Разработана методика, основанная на том, что тестируемые напитки могут отличаться друг от друга совокупностью характеристических параметров молекулярной динамики растворов. Наилучшим образом эту специфику отражают частота максимума " ядра " спектрального распределения, параметр его ассиметрии, полуширина спектрального "ядра", интегральная интенсивность динамического светорассеяния. Разработан макет ЛКА для идентификации АП.

Получены высокие показатели надёжности идентификации различных видов АП.

ЛКА позволяет за 5-15 минут практически со 100 % вероятностью определять идентичность любого жидкого прозрачного продукта (водка, вино, прозрачный сок, минеральная вода, лекарственные растворы и т.д. ) эталону, объективно оценивать наличие взвешенных частиц в растворе, идентифицировать по создаваемому банку данных различные пищевые продукты и химические композиции. Использование растворимых веществ - идентификаторов позволяет значительно расширить аналитические возможности ЛКА. На рисунке приведены результаты тестирования на ЛКА 6 образцов спирта и 16 видов водки.

Для большинства образцов наблюдаются значительные количественные и качественные отличия характеристических функций от эталонных. Образец даёт распределение наиболее отличное от такового у эталонных образцов.

Обнаружено, что аналогичную образцу 7 функцию даёт разбавленный спирт " Royal ", производства Голландии. Протестированные водки условно можно разделить на несколько групп: 1-5;12 и 13; 8,11,15; 9,14,16,17; 10. По-видимому, каждая из перечисленных групп произведена из близкого по составу сырья. Из пяти образцов водок завода «Кристалл» 3 (образцы 2, 4, 5 ) дали практически идентичное распределение сигнала светорассеяния. Они могут служить в дальнейшем в качестве эталона при оценке качества безопасности тестируемой продукции. Образцы 1 и 3 по полученным характеристикам несколько отличаются от эталонных, однако близки к ним,что отражает особенности их рецептуры, т.е. требует дополнительного контроля токсичности. Водки 12, 13 и 7 произведены возможно с использованием спирта 4, а группа 8, 11, 15 на основе спирта 6.

Рис. 3 Распечатка сигнала светорассеяния водок (а) и спиртов (б), представленных ГТЛ и заводом «Кристалл».

Расшифровка обозначений спиртов 1. Спирт - этанол ( Россия );2. Дексокарбон ( Чехия );3. Спирт зерновой ( Люкс ); 4. Спирт синтетический ( ТУ 38.402-62; 5.

Спирт гидролизный (ВНИИ ПБТ );6. Спирт - смесь синтетического спирта и синтетических ароматизаторов..

При небольшой модификации ЛКА может быть использован для идентификации любых питьевых и минерализованных вод.

Глава 3. Анализ изотопного состава как арбитражный метод идентификации и контроля безопасности алкогольной продукции.

При осуществлении контроля безопасности и подлинности напитков принципиально важны арбитражные методы и подходы, результаты которых являются однозначными и не могут быть оспорены. Так, содержание некоторых органических веществ в этиловом спирте и водке нормировано и внесено в Государственные стандарты (например, ГОСТ 12712-80 "Водки и водки особые.

Технические условия "; ГОСТ 7190-88 "Изделия ликёро-водочные. Общие технические условия" ).Однако в готовом продукте могут быть вещества, определение которых не предусмотрено ГОСТами на АП. В официальные протоколы контроля состава этанола и водок недавно введены хроматографические методики, что заметно улучшило показатели их безопасности и качества. Их применение, как и измерение других стандартных физико-химических характеристик, к сожалению, не решает задачу однозначного определения природы применённого в АП спирта.

В зарубежной диагностической практике всё более широкое применение находят методы, основанные на количественном измерении содержания в веществе соотношения стабильных и радиоактивных изотопов. Подход основан на способности материи сохранять или закономерно варьировать ( в случае нестабильных изотопов ) первоначальные изотопные отношения, возникшие в момент его образования. У природных органических веществ изотопный состав определяется местом произрастания растений - предшественников, типами и условиями ферментативных реакций, процессами и технологиями выделения и переработки. Атомы водорода, углерода, кислорода молекул, наряду с основными изотопами 1Н, 12С, 16О, содержат минорные - 2Н, 3Н, 13С, 14С, 17О, 18О.

Содержание последних может быть определено количественно специфическими ионизационными, спектроскопическими и ядерно-физическими методами.

Поскольку методы элементного и компонентного анализа часто неэффективны для прямой идентификации сырьевой основы напитков (особенно АП ), нами экспериментально изучена применимость для этих целей интегральных (жидкостно-сцинтилляционная спектрометрия – ЖСС и масс-спектрометрия изотопных отношений – МСИО ) и дифференциальных ( спектроскопия ЯМР ) методов изотопного анализа,. Разрабатываемые подходы призваны, в первую очередь, оценить различия изотопного состава водорода (1Н, 2Н,3Н), углерода (12С, 13С, 14С) и кислорода (16О, 17О, 18О) этиловых спиртов различного генезиса, как наиболее практически важной и технически сложной проблемы.

3.1. Интегральный анализ изотопов углерода.

Жидкостно-сцинтилляционная спектрометрия.

По экономичности одним из наиболее привлекательных методов дискриминации ферментативных (пищевой, гидролизный) и синтетического спиртов является определение содержания в них и в АП минорных радиоактивных изотопов С14 и Н3 методом ЖСС. Содержание указанных выше "чистых " - излучателей в Таблица №1.

Показатели радиоактивности этанолов различного генезиса № Сырьевое Измер. газ), из которых получают синтетические п/п происхождение число Пшеница Картофель Древесина Этилен(50%) и 2021± Число -частиц, излученных в минуту, для образца синтез-спирта характеризует фоновую составляющую. Видно, что радиоактивность пищевых и гидролизных спиртов существенно превосходит таковую синтетических. Это подтверждает также значение для смешанной пробы.

Анализ погрешностей измерений при доверительном уровне 0, позволяет заключить, что использованная методика позволяет выявить присутствие синтез-этанола в пищевом только при содержании первого 20 % и более, а технический гидролизный и пищевой этим методом неразличимы.

Поэтому рассмотренный метод может быть привлечён для решения практических задач при условии значительного совершенствования аппаратурно-методической базы, снижения погрешностей в 5 и более раз и при условии проведения скрининга представительного массива образцов спиртов достоверно известного происхождения.

Масс-спектрометрия изотопных отношений Проведен анализ этанолов из разного сырья методом МСИО углерода (табл.2). Основу методики составляет измерение различий в соотношении природных содержаний стабильных изотопов 12С и 13С. Если известен состав углерода модельных этиловых спиртов, то по составу углерода смеси легко вычислить соотношение компонентов. Без учёта возможных вариаций изотопных соотношений в этанолах однородной сырьевой природы погрешность пробоподготовки и непосредственно измерений не превышает ± 0,5 0/0 об.

Анализ серии смесей ПЭ и СЭ показал (табл.3), что надёжное определение синтетического компонента в ПЭ возможно при содержании его 10 % и выше.

Таблица № 2. Относительное содержание изотопа 13С в образцах этанола из различного сырья*.

п/ Этанол / сырьё Синтетич./нефть.

Гидролиз./древесина.

Гидролиз./древесина Гидролиз./древесина.

Пищевой/рожь.

ПищевойрРожь.

Пищевой/пшеница.

Пищевой/пшеница.

Пищевой/пшеница.

Пищевой/пшеница.

Пищевой/пшеница.

Пищевой/кукуруза.

Пищевой/кукуруза.

Пищевой/кукуруза.

Пищ./сах. тростник.

*Эталон МАГАТЭ.

Благодаря высокой точности измерений метод МСИО очень ценен для доказательства изотопной аутентичнтношения известных компонентов. Однако, его использование для идентификации этанолов неизвестного генезиса необходимо дополнять результатами иных аналитических процедур, в частности, разработанных нами и рассмотренных ниже.

3.2. Дифференциальный изотопный анализ методами количественной спектроскопии ЯМР.

Предложен новый метод идентификации бинарных и тройных смесей гидролизного, пищевого и синтетического спиртов по максимально упрощённой методике с помощью определения содержания изотопов углерода и водорода в метильной и метиленовой группах купажных этанолов методами ЯМР 2Н и 13С. В простейшем варианте в качестве идентификационных параметров используются шесть параметров: 1R=[CDH]/[CDH2], 2R=[CDH]/[CH2], 3R=[CDH2]/[CH3], R=[13CH2]/[13CH3], 5R=[13CH2]/[12CH2], 6R=[13CH3]/[12CH3], получаемых из спектральных данных 1Н, 2Н и 13С.Установлено, что в качестве идентификационных параметров тройных смесей достаточно использовать параметры - 1R, 2R и 3R, характеризующие распределение дейтонов в метильной и метиленовой частях этилового спирта. По измеренным параметрам 1R, 2R, 3R для тройной смеси использованных этанолов -- гидролизного (ГЭ), пищевого (ПЭ)и синтетического (СЭ) -- можно достаточно точно вычислить их процентное содержание в тройной смеси.

Диаграмма параметров 1R=[СDH]/[CDH2 ] и 2R= [CDH]/[CH2] для Рис. ПЭ,ГЭ,СЭ и их тройных смесей, содержание которых (% об.) указано в последовательности ПЭ:ГЭ:СЭ Очевидно, что чем ближе идентификационная точка смеси к одной из вершин треугольника, тем выше процентное содержание в ней того спирта, которому соответствует эта вершина. Для бинарных смесей спиртов идентификационные точки находятся на его сторонах. На рис. 4 представлены некоторые результаты для тройных смесей ) спиртов : синтетического, пищевого и гидролизного. Методика даёт ошибку определения процентного содержания исходных спиртов в смесях менее5 % ( при известных компонентах ). Судить о составе реальных тройных и бинарных смесей с определённой вероятностью можно лишь имея банк различных пищевых, гидролизных и синтетических спиртов.

Спектроскопия ЯМР высокого разрешения на ядрах 2Н, 13С,17О может быть дифференциальным количественным методом прямой идентификации сырьевой природы этанола, если позволяет измерять их содержание в группах СН3, СН2 и ОН с достаточной точностью.

Нами разработана, аттестована в Госстандарте России (погрешность измерений менее 3 % при расхождении результатов двух параллельных измерений содержания 2Н до 1 %) и на различной АП опробована оригинальная методика выявления природы этанола в крепких алкогольных напитках и спиртовых смесях методом ЯМР 2Н. При её апробации сделан ряд важных заключений: известная методика SNIF-NMR, используемая в Европе для идентификации географического происхождения и фальсификации виноградных вин при определении сырьевой природы этанола не имеет преимуществ по сравнению с разработанной нами более простой методикой; неполная дистилляция этанола из АП вносит значительные погрешности в распределение в нём изотопа 2Н, которых нет у методик без дистилляции этанола из АП; методика реализуема на любых спектрометрах ЯМР с сильными магнитными полями (более 6Т) и каналом наблюдения 2Н без использования канала стабилизации резонансных условий ( отношение частота/поле).

Проведение экспериментов на спектрометрах ЯМР с рабочей частотой для ядер 2Н 76,8 МГц показало возможность осуществления регистрации спектров ЯМР 2Н крепкой АП ( 35 % об. этанола ) без дистилляции этанола. Работа с образцами крепкой АП возможна даже без вскрытия запаянных ампул, что удобно как для создания банка эталонных образцов, так и целей длительного хранения образцов в условиях арбитражных анализов. Идентификация ГЭ из чисто древесного сырья методом спектроскопии ЯМР 2Н оказалась сложнее, чем СЭ. Это обусловлено тем обстоятельством, что сырьё для ГЭ может относиться к разным ботаническим типам. Большую роль, чем для ПЭ из зерна, играет в этом случае климатически-географический фактор. Распределение изотопа 2Н в этанолах этой группы весьма различно, как видно из данных для заведомых образцов 11, 12, 16, 17, 20, 22 Табл.4. В образцах 12, 16, 17 и 22 распределение дейтерия соответствует таковому в ПЭ, а в образцах 11 и 20 - СЭ.

Анализ серии ПЭ, СЭ и ГЭ (около200 образцов) позволил установить диапазон вариаций природного содержания дейтерия в метильной и метиленовой группах (рис.5).Исключение ПЭ из нетипичного для России сырья сформировало как отдельные области для ПЭ и СЭ, так и «нейтральную зону», их разделяющую (рис.6). Каждая область охарактеризована предельными значениями содержаний 2Н:

-СЭ: D/H СН3.120ppm;D/H CH2.140ppm.

-ПЭзер: D/H СН3110ppm; D/H CH2135ppm.

На модельных смесях ПЭ и СЭ показано, что при концентрации компонентов в смеси не менее 20% погрешность определения их содержания не превышает 4,5%. Проведён анализ возможностей использования количественной спектроскопии ЯМР 13С для дифференциации природы этанолов на примере модельных этанолов из заведомо известного сырья, представленных в табл.4.

Таблица 4 Содержание изотопа 2Н в серии этанолов различного генезиса ( I –II группа СН3, СН2 ).

I II I II

И –исходное сырьё: З - зерно, Д - древесина, С - синтез, ? - природа неизвестна.

идентификации ГЭ может дать использование, наряду с ЯМР 2Н, спектроскопии ЯМР 13С, 17О и масс-спектрометрии изотопных отношений 13С/12С и 18О/16О.

Решение этой нетривиальной и ныне нерешённой, хотя очень важной по известным причинам для России проблемы, затруднено отнюдь не её технической сложностью (все методики измерений, как и алгоритмы обработки их результатов методами кластерного и факторного анализа, имеются),а отсутствием представительной серии (min.10 образцов) ГЭ известного сырьевого, географического и технологического происхождения. Целесообразно в рамках федеральной программы пищевой безопасности АП ( ГЭ является техническим этанолом и запрещён для пищевого использования) запланировать такие работы.

Наиболее важно значение МИР (местоспецифичное изотопное распределение) 2Н в этанолах, использованных при купажировании. На примере трёх образцов: ПЭ ( пшеница ), СЭ и ГЭ ( значения 2Н/1Н в группе СН3 104,2;

123,2 и 119,0 ppm, а в СН2-130,0; 142,2 и 150,0 ppm, соответственно )нами изучен случай с заведомо известными компонентами. Исследовались смеси ПЭ+СЭ и ПЭ+ГЭ с вариацией компонентов от 10 до 90 %. Экспериментальные значения Н/1Н отличались от теоретически рассчитанных для каждой смеси в среднем на 0,6 ppm, исходя из чего погрешность определения содержания компонентов в смесях этанолов(известного происхождения!) не превышает ± 4,5 %.Практически наиболее важен случай, когда имеется некий образец АП, сырьевое происхождение этанола в которой необходимо подтвердить. Самый неожиданный результат наших исследований состоит в том, что для ряда ГЭ получены значения 2Н/1Н, характерные для СЭ. Основное сырьё для ГЭдревесина. Значения 2Н/1Н ГЭ, попадающие в область СЭ, нельзя объяснить технологическими особенностями перегонки и ректификации ГЭ. Их легче объяснить добавлением СЭ в ГЭ или подменой в ряде случаев ГЭ на СЭ, то есть фальсификацией, хотя последнее маловероятно. Вопрос заслуживает особого рассмотрения, т.к.никакие иные современные методы анализа не могут пока отличить ПЭ и ГЭ высокой степени очистки.

3. 3. Количественная спектроскопия ЯМР в качественном и количественном анализе АП из винограда.

Специфика различий АП из винограда (в первую очередь виноматериалов и АП из них) может быть обусловлена географической широтой и другими особенностями расположения региона произрастания винограда, составом поверхностных и подземных вод, почвой, технологией их производства. Для вин первый из основных факторов сказывается на естественном изотопном составе водорода, кислорода и углерода трех основных компонентов вина – воды, этанола и глицерина, изучение которого возможно рядом методов, в том числе – методами количественной спектроскопии ЯМР. Почвенный фактор будет обуславливать микроэлементный состав, т.е. содержание в вине некоторых элементов, таких как фосфор, калий, натрий, магний, кальций, хлор, соотношение которых должно быть характеристическим признаком как почв, так и используемых технологий производства вина ( из сока, из сусла с мезгой и т.д.).

Спектроскопия ЯМР отдельных изотопов этих элементов также может быть полезна при идентификации. Наконец, технология производства вин наиболее может проявляться в содержании минорных компонентов вина, в первую очередь, органических кислот. Оценка соотношения последних как в соках, так и в АП может осуществляться из спектров ЯМР 1Н и 13С.

Регистрация спектров ЯМР 1Н обеспечивает за короткое время (секунды) получение серии спектров, обработка которых позволяет с нужной для идентификационных целей точностью рассчитать в вине содержание воды, этанола, глицерина и основных кислот – винной, яблочной, молочной, лимонной, янтарной и уксусной, а также выявить присутствие остаточных моно- и дисахаридов. Анализ углеводсодержащих вин требует разработки специальных алгоритмов, поскольку, присутствие углеводов существенно усложняет спектр.

Как количественные маркеры для измерения абсолютного содержания глицерина и отдельных кислот в вине использовались сателлиты 13С линий СН2 и СН3-групп этанола в спектре ЯМР 1Н.

Регистрация спектров ЯМР 13С АП из винограда найдена в общем случае, нецелесообразной. Получение сигналов от глицерина и кислот в количественных условиях весьма трудоёмко ( несколько часов ) даже с использованием релаксантов. Неэффективна регистрация спектров ЯМР 23Na, 25Mg, 39K и 43Ca, но не 31P. В последнем случае сигналы 31P с соотношением сигнал-шум более 100: удаётся получать за 10-20 минут. Однако, информативность этого вида спектров для задач дифференциации вин различных регионов нам пока неизвестна.

Выяснение этого вопроса требует наличия эталонов. Методика SNIF NMR, широко используемая в Европе, весьма трудоёмка (требует полного извлечения этанола из вин ), недостаточно экспрессна и экономична (стоимость одного анализа 400 – 500 евро ). Поэтому наряду с ЯМР 1Н мы провели измерение содержания изотопа 2Н в воде серий сухих красных вин разных регионов.

Оказалось, что содержание изотопа 2Н в грузинских винах и винах Испании, Италии, Франции весьма близко, но выше такового в винах Молдавии и Краснодарского края. Это обусловлено широтно-климатическими причинами и оказалось надежным критерием дифференциации вин Грузии от регионов Кубани и Молдовы. Следует отметить, что в последних содержание изотопа 2Н в воде вина широко варьируется. Это является первым признаком сомнительного происхождения многих из них, т.е. добавлением воды или смеси вода/этанол в типичном для вин соотношении. Выявление такой фальсификации легко также осуществить по соотношению площадей сигналов воды, этанола, глицерина и кислот в спектрах ЯМР 1Н, что также было сделано.

Установлен диапазон типичных значений содержания изотопа 2Н в качественных винах Грузии, Молдовы, Кубани.Установлено, что разбавление вин Грузии водой или водно-этанольным композитом может быть обнаружено от 10 % и выше,а натуральными винами Молдовы и Краснодарского края – от20%.

Выработка более строгих критериев дифференциации вин требует расширенного их изучения с использованием серий подлинных образцов от производителей. Алгоритм анализа включает в себя регистрацию количественных спектров ЯМР 1Н, 2Н, 31Р.Регистрацию спектров ЯМР 13С и 17О целесообразно использовать для верификации выводов на основе ЯМР 1Н,2Н.

Видится перспективным также использование параметров спектров ЯМР 17О (интегральной интенсивности сигналов этанола и воды,времени спин-спиновой релаксации ядер) для оценки региона произрастания винограда,шаптализации сусла и структурной упорядоченности водной матрицы вина, как идентификационных критериев. Иные алгоритмы анализа вряд ли будут конкурентны с представленным подходом по экспрессности. Создание подобной комплексной ЯМР-методологии целесообразно также для фруктовых соков.

Экспресс-алгоритм анализа вин без их пробоподготовки методом ЯМР 1.Показано,что сам этанол токсичен и его потребление в любом виде, даже при низких концентрациях, сказывается на животных. Хлебная водка ( пищевой спирт ) и самогон ( высокого качества ) незначительно сказываются на физиологии животных ( при используемых в эксперименте умеренных концентрациях ). Но самогон ( по-видимому из-за присутствия сивушных масел) оказывают уже более заметное влияние на животных и вызывает появление в крови следов токсичных соединений. Примеси в синтетическом техническом спирте вызывают фактически слабое отравление организма животных.

2.Предложена концепция комплексного контроля алкогольсодержащей продукции и других напитков, состоящего из нескольких иерархических уровней: первичный контроль суммарной токсичности, многофакторные нормативные экспресс-методы аутентификации, арбитражные высокопрецизионные методы полного токсикологического, изотопного, элементного и компонентного анализа.

3. Предложен подход к определению общей суммарной токсичности примесей в различных типах алкогольсодержащей продукции (на примере АП ) и разработана методика пробоподготовки для их анализа на базе экспресстоксикометров " Биотокс " и АТ-2.

4. Разработан и опробован метод быстрой качественной и полуколичественной идентификации водно-спиртовых растворов и других напитков с помощью реактивных индикаторных полосок.

5.Создан метод лазерного компьютерного анализа для экспрессаутентификации напитков эталонному или стандартному образцу по многомерному физико-химическому образу.

6. Выполнено экспериментальное сопоставление возможностей и границ применимости различных интегральных и дифференциальных методов изотопного анализа водорода, углерода и кислорода для контроля сырьевого происхождения этанола.

7. Разработаны оригинальные количественные методики ЯМР 1Н, 2Н, 13С и 17О, позволяющие создать универсальные подходы к идентификации алкогольсодержащей продукции, соков, природных вод и иных напитков, а также состава смесей этанолов различного генезиса при наличие банков эталонных образцов.

8. Предложен новый экспресс--алгоритм идентификации вин по их компонентному и изотопному составу методом ЯМР.

1. Калабин Г.А., Кулагина Н.В., Рыков Р.С., Козлов Ю.П., Кушнарёв Д.Ф., Рохин А.В., Идентификация сырьевой природы этанола методом спектроскопии ЯМР Н. // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности.- 2003.С.87-98.

2. Калабин Г.А.,Козлов Ю.П,Рыков Р.С., Кулагина Н.В., КушнарёвД.Ф., Рохин А.В.,.Новый алгоритм идентификации натуральных вин Грузии методом спектроскопии ЯМР. // Вестник РУДН. Сер. Экология и безопасность жизнедеятельности.- Москва, 2004.- № 9. - С.77-83.

3.Рыков С.В.,.Свириденко И.А.,Рыков Р.С., Возможности идентификации и определения качества водно-спиртовых растворов методами экспресс-контроля общей токсичности нелетучих компонентов. // Материалы I Научнопрактической конференции "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции ".- Пущино., 1999.С.99.

4. Рыков С.В.,.Свириденко И.А.,Рыков Р.С.,Тычинская Л.Ю.,Скаковский Е.Д., Принципы и подходы экспресс-контроля общей токсичности водных растворов.

// Материалы I Научно-практической конференции "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции".- Пущино, 1999.-С.98.

5.РыковС.В.,.СвириденкоИ.А.,РыковР.С.,ТычинскаяЛ.Ю.,Скаковский Е.Д.,Принципы и подходы экспресс-контроля состава вводно-спиртовых растворов с помощью индикаторных бумаг. // Материалы I Научно-практической конференции "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции ".-Пущино,1999.С.96.

6. ИвановА.В.,А лексеевС.Г.,РыковС.В.,СвириденкоИ.А.,Рыков Р.С., Нестеров А.В., Лазерный компьютерный комплекс в качестве средства инструментального контроля водок и светлых алкогольных напитков. // Материалы III Научнопрактической конференции " Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции ".-Пущино, 2001.С.98.

7. Рыков С.В.,Свириденко И.А.,Рыков Р.С.,Скаковский,В.И.,РазгоняеваГ.А., Контроль тройных купажей этилового спирта методом ЯМР-спектроскопии. // Материалы III Научно-практической конференции "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции ".- Пущино, 2001.С.100..

8. Рыков Р.С.,Свириденко И.А., Рыков С.В.,Нестеров, А.В., Использование индикаторных полосок для экспресс-контроля алкогольной продукции. // Материалы III Научно-практической конференции "Идентификация качества и безопасность алкогольной продукции ".- Пущино, 2001.С.99.

9. G.A. Kalabin, K.I. Belovezhets, Y.P. Kozlov, R.S. Rykov, D.F. Kushnarev, A.V.

Rohin, N.V. Kulagina, I.S. Apostolova. Some Aspects of Applying Quantitative NMR for Russian Customs Laboratory Issues. Abstracts of EuroConference " Modern Analitical Methods for Food and Beverage Authentication ", Lednice, Czech Republic, 2002, p.24.

10. Калабин Г.А., Рыков Р.С., Дроздовская Е.В., Козлов Ю.П., Кушнарёв Д.Ф., Кулагина Н.В., Рохин А.В., Количественная мультиядерная спектрометрия ЯМР в идентификации сырьевой, региональной и технологической природы технической и пищевой продукции. // Матер. 6го Международного семинара по магнитному резонансу.- Ростов-на-Дону,.2002. С. 274-275.

11. Калабин Г.А., Козлов Ю.П., Пуляева В.Н., Рыков Р.С. Идентификация регионального и сырьевого происхождения пищевой продукции изотопными методами анализа: состояние и перспектива. // Материалы 5ой международной научно-технической конференции " Пища. Экология. Человек ".- Москва., 2003.

-С.81-82.

12. Рыков Р.С., Свириденко И.А., Калабин Г.А., Бугаев В.П., Скаковский Е.Д., Широкова Е.К., Возможности идентификации и определения качества водноспиртовых растворов методами экспресс-контроля общей токсичности нелетучих компонентов. // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Экономика природопользования и природоохраны.».- Пенза, 2003.

- С. 154.

13. Рыков Р.С., Калабин Г.А., Скаковский Е.Д., Бугаев В.П., Привалов В.И., Широкова Е.К., Экологические проблемы контроля качества и состава продуктов питания и химических композиций. // Сборник материалов VI Международной научно-практической конференции «Экономика природопользования и природоохраны».- Пенза, 2003. - С. 110.

14. Калабин Г.А., Козлов Ю.П., Кушнарёв Д.Ф., Кулагина Н.В., Рохин А.В., Пуляева В.Н., Дроздовская Е.В., Рыков Р.С., Идентификация и контроль качества продуктов биотехнологических процессов методами спектроскопии ядерного магнитного резонанса. // Тезисы докладов Конференции РХТУ " Химия и химические продукты".- Москва, 2003, С. 166-167.

15. Калабин Г.А., Рыков Р.С., Пуляева В.Н., Куликова Е.В., Козлов Ю.П., Идентификация регионального и сырьевого происхождения пищевой продукции изотопными методами. Состояние и перспективы. // Доклады 5ой Международной научно-технической конференции "Пища. Экология. Человек".- Москва., 2003. С. 27-30.

16.РыковР.С.,Калабин Г.А.,.Дюринский А.С.,Рыков С.В., Использование реактивных полосок для контроля подлинности минеральной воды и алкогольной продукции. // Материалы Всероссийской конференции.по аналитической.химии «Аналитика России 2004».-Москва,2004.-С.291.

17.РыковР.С.,Калабин Г.А.,Дюринский А.С.,.Рыков С.В.,.Алексеев С.Г.,.Иванов А.В., Возможности лазерного анализатора в контроле идентичности многокомпонентных растворов. // Материалы Всероссийской конференции.по аналитической.химии «Аналитика России 2004».-Москва,2004. -С.118.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИМЕСЕЙ В ЭТАНОЛЕ НА ЖИВОЙ

ОРГАНИЗМ И РАЗВИТИЕ МЕТОДОВ ИДЕНТИФИКАЦИИИ КОНТРОЛЯ

БЕЗОПАСНОСТИ НАПИТКОВ

Установлено, что физиологический и биологический эффект отрицательного влияния на живой организм при умеренных дозах потребления водных растворов этанола определяется преимущественно примесями в технических видах этанола.

На основе современных физико-химических методов и принципов предложены и практически опробованы новые подходы в системе контроля качества, подлинности и безопасности алкогольной продукции.

Показано, что совместное использование методов биотестирования, реактивных индикаторных полосок, лазерного компьютерного комплекса и ЯМРспектроскопии 2Н, 13С, 17О позволяет осуществлять как качественную экспрессдиагностику, так и арбитражный анализ спиртов, водок, вин и другой алкогольсодержащей продукции, природных вод, соков и других напитков.Современные возможности количественной ЯМР-спектроскопии обеспечивают возможность создания универсальных алгоритмов для идентификации алкогольсодержащей продукции,соков, природных вод.

Разработаны методики пробоподготовки и экспресс-контроля суммарной токсичности примесей в алкогольных напитках, сырьевой идентификации этанолов, диагностики подлинности или соответствия алкогольсодержащих напитков (вин, водок) эталону.

Study of the influence of the admixtures in etanole on a live organism and On the basis of modern physico-chemical techniques, principles and approaches the possibilities to propose and practically test the system of control of quality, authentication and safety of alcohol production was investigated.

It was showed that system RIS (reactive indicator strips) – LCC (laser computer complex) – NMR-spectroscopy 2D, 13C, 17O allows to carry out as qualitative express-test as total arbitration analysis of alcohol, vodka, wine and other alcohol production (also mineral water, juices and other liquid nutrition products). On the basis of NMR-technique the method of calculated and graphical test of composition of triple blends of ethyl alcohol (synthetic, nutrition, hydrolysis) was proposed.

The methods of samples preparation for express-test of total toxin factor of impurities in alcohol beverages, the identification of the type of used ethyl alcohol, the tests of authentication or correspondence of alcohol production to the standard were developed. It was showed that modern NMR-spectroscopy method (allowing for assemblage of NMR-techniques and nucleus sonde – label) is one of universal approach for total control of alcohol production (also generally – nutrition production).

This method has only one substantial limitation: it needs comparative expensive equipment and high qualification of operator.



 
Похожие работы:

«ЯЗЫНИНА Елена Валентиновна РАЗРАБОТКА ИММУНОХИМИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ГЕРБИЦИДОВ 03.00.04 – биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук Москва - 2003 Работа выполнена в лаборатории иммунобиохимии Института биохимии им. А.Н. Баха РАН. Научные руководители: доктор химических наук, профессор Б.Б. Дзантиев, кандидат биологических наук А.В. Жердев. Официальные оппоненты : доктор химических наук Б.А. Кузнецов, кандидат химических...»

«ХОМИЧЕНКО Алексей Анатольевич МОДИФИКАЦИЯ ЭКЗОГЕННОЙ ГИББЕРЕЛЛОВОЙ КИСЛОТОЙ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ У TRADESCANTIA (КЛОН 02), ИНДУЦИРОВАННЫХ ОБЛУЧЕНИЕМ В МАЛЫХ ДОЗАХ 03.00.16 – экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Сыктывкар – 2008 2 Работа выполнена в Институте биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук Научный руководитель – доктор биологических наук, профессор Зайнуллин Владимир Габдуллович...»

«Соколова Ирина Владимировна ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕКУЛЬТИВАЦИОННЫХ ПОЧВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ С ДИФФЕРЕНЦИРОВАННЫМИ ПО ГРАНУЛОМЕТРИЧЕСКОМУ СОСТАВУ СЛОЯМИ 06.01.03 – агропочвоведение, агрофизика 03.00.27 – почвоведение АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук г. Москва 2009 г. Работа выполнена на кафедре физики и мелиорации почв факультета почвоведения Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова. Научные руководители:...»

«Рабжаева Арюна Николаевна ОСОБЕННОСТИ НАКОПЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ THYMUS BAICALENSIS SERG. В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ 03.00.05 – ботаника 03.00.16 – экология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Улан-Удэ – 2010 2 Работа выполнена в Байкальском институте природопользования СО РАН Научный руководитель : доктор химических наук, профессор Раднаева Лариса Доржиевна кандидат биологических наук Жигжитжапова...»

«ЗАБРОДИН ИВАН ВИКТОРОВИЧ СТРУКТУРА И ДИНАМИКА ЦЕНОПОПУЛЯЦИЙ СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ (Pinus sylvestris L.) В СМЕШАННЫХ ПОСАДКАХ НАЦИОНАЛЬНОГО ПАРКА МАРИЙ ЧОДРА 03.02.08 – экология (биологические наук и) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Казань, 2011 Работа выполнена на кафедре экологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Марийский государственный университет Научный руководитель...»

«Ануфриева Татьяна Николаевна ЗООПЛАНКТОН НЕКОТОРЫХ ПРЕСНЫХ И СОЛЕНЫХ ОЗЕР СИБИРИ 03.02.08 – экология (биология) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Красноярск, 2010 Работа выполнена в ФГАОУ ВПО Сибирский федеральный университет, в Институте фундаментальной биологии и биотехнологии, г. Красноярск Научный руководитель : доктор биологических наук, доцент Гаевский Николай Александрович Официальные оппоненты : доктор биологических наук...»

«ТЛЕХАС ЗАРА РАМАЗАНОВНА ИЗМЕНЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЧВ РЕСПУБЛИКИ АДЫГЕЯ ПРИ ХИМИЧЕСКОМ ЗАГРЯЗНЕНИИ 03.00.27 – почвоведение 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ростов-на-Дону - 2008 2 Работа выполнена на кафедре землеустройства Майкопского государственного технологического университета Научные руководители: доктор сельскохозяйственных наук, профессор Колесников Сергей Ильич доктор биологических наук,...»

«ПРОКОФЬЕВА Мария Юрьевна ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ СЕМЯН В ТЕХНОЛОГИИ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ IN VITRO КОРНЕЙ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ 03.01.05 – физиология и биохимия растений АВТОРЕФЕРАТ ДИССЕРТАЦИИ на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2012 Работа выполнена в группе специализированного метаболизма корней Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук, г. Москва....»

«Рогатых Станислав Валентинович ОЦЕНКАСТРУКТУРЫ СООБЩЕСТВ ХЕМОЛИТОТРОФНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ МЕСТОРОЖДЕНИЯ ШАНУЧ (КАМЧАТКА) С ПРИМЕНЕНИЕМ МОЛЕКУЛЯРНО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ПОДХОДОВ 03.02.03 – микробиология 03.01.06 – биотехнология (в том числе бионанотехнологии) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Оболенск – 2014 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Научноисследовательском геотехнологическом центре...»

«Демидова Айгуль Тагировна ЭКОЛОГИЯ И ВИДОВОЕ РАЗНООБРАЗИЕ ШМЕЛЕЙ (HYMENOPTERA, APIDAE, BOMBINI) СРЕДНЕОБСКОЙ НИЗМЕННОСТИ Специальность 03.02.08 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Барнаул – 2012 Работа выполнена на кафедре зоологии и экологии животных ГОУ ВПО Сургутский государственный университет ХМАО – Югры Научный руководитель : доктор педагогических наук, кандидат биологических наук, профессор Тюмасева Зоя Ивановна...»

«МИХАЙЛЕНКО Дмитрий Сергеевич АНАЛИЗ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧЕСКИХ НАРУШЕНИЙ, АССОЦИИРОВАННЫХ С РАЗВИТИЕМ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ НОВООБРАЗОВАНИЙ ПОЧКИ 03.00.15 – генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Москва 2008 год Работа выполнена в лаборатории эпигенетики Государственного учреждения Медико-генетический научный центр РАМН Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Залетаев Дмитрий Владимирович Официальные оппоненты :...»

«ХРИТАНКОВА ИННА ВЛАДИМИРОВНА РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ TDP43-ПРОТЕИНОПАТИИ И ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МЕХАНИЗМА ДЕЙСТВИЯ НЕЙРОПРОТЕКТОРНЫХ ПРЕПАРАТОВ 14.03.03 – Патологическая физиология 03.01.04 – Биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата биологических наук МОСКВА – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт физиологически активных веществ РАН и в Федеральном государственном бюджетном учреждении...»

«Андреева Татьяна Анатольевна ИНТЕГРАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕФТЯНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПАРАМЕТРЫ ХИМИЧЕСКОГО И БИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОЧВ ТАЕЖНОЙ ЗОНЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ 03.00.27 – почвоведение Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2005 1 Работа выполнена на кафедре почвоведения и экологии почв Томского государственного университета Научный руководитель : доктор биологических наук Середина Валентина Петровна Официальные...»

«ТЕРЕЩЕНКО ОЛЕСЯ ЮРЬЕВНА ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПРИЗНАКОВ АНТОЦИАНОВОЙ ОКРАСКИ У ИЗОГЕННЫХ И ИНТРОГРЕССИВНОЙ ЛИНИЙ МЯГКОЙ ПШЕНИЦЫ (TRITICUM AESTIVUM L.) 03.02.07 - генетика АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Новосибирск 2012 1 Работа выполнена в лаборатории молекулярной генетики и цитогенетики растений Федерального государственного бюджетного учреждения науки Института цитологии и генетики Сибирского отделения Российской...»

«Гусев Евгений Сергеевич ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРЫ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ФИТОПЛАНКТОНА СТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ОЗЕР КАРСТОВОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ РОССИИ (ВЛАДИМИРСКАЯ ОБЛАСТЬ) 03.00.18 –гидробиология Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Борок – 2007 Работа выполнена в Институте биологии внутренних вод им. И.Д. Папанина РАН Научный руководитель : кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Корнева Людмила Генриховна Официальные...»

«Бытотова Светлана Васильевна ЭНДЕМИКИ ФЛОРЫ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ: СИСТЕМАТИКА, ПРОИСХОЖДЕНИЕ, БИОЛОГИЯ 03. 00. 05. – Ботаника АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Томск – 2007 Работа выполнена на кафедре ботаники ГОУ ВПО Томский государственный университет Научный руководитель : доктор биологических наук, профессор Гуреева Ирина Ивановна Официальные оппоненты : доктор биологических наук Тимошок Елена Евгеньевна лаборатория динамики и...»

«Кляйн Ольга Ивановна ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БАЗИДИАЛЬНЫХ ГРИБОВ С ГУМИНОВЫМИ ВЕЩЕСТВАМИ 03.01.04 Биохимия АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук МОСКВА – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт биохимии им. А.Н. Баха Российской академии наук и Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова...»

«ПОДОСОКОРСКАЯ ОЛЬГА АНДРЕЕВНА НОВЫЕ АНАЭРОБНЫЕ ТЕРМОФИЛЬНЫЕ ЦЕЛЛЮЛОЛИТИЧЕСКИЕ МИКРООРГАНИЗМЫ Специальность 03.02.03 – микробиология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского Российской академии наук (ИНМИ РАН) Научный руководитель : Бонч-Осмоловская Елизавета Александровна доктор биологических наук...»

«Слугинова Ирина Сергеевна ЭКОЛОГО-БИОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ФЛОРЫ МЕЛОВЫХ ОБНАЖЕНИЙ БАССЕЙНА Р. ПОЛНОЙ (РОСТОВСКАЯ ОБЛАСТЬ) И ВОПРОСЫ ЕЕ ОХРАНЫ 03.00.16 – экология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Ростов-на-Дону – 2009 2 Работа выполнена на кафедре ботаники Южного федерального университета Научный руководитель : кандидат биологических наук, доцент Федяева Валентина Васильевна Официальные оппоненты : доктор биологических наук,...»

«ОСИПЕНКОВА Ольга Валерьевна РОЛЬ РЕТРОГРАДНЫХ ПЛАСТИДНЫХ СИГНАЛОВ В ЭКСПРЕССИИ ЯДЕРНЫХ ГЕНОВ СТРЕССОВЫХ БЕЛКОВ ELIP1 И ELIP2 У Arabidopsis thaliana 03.00.04 – биохимия Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Москва 2009 Работа выполнена в лаборатории биохимии хлоропластов Учреждения Российской академии наук Института биохимии им. А.Н. Баха РАН Научный руководитель : доктор биологических наук Н.П. ЮРИНА Официальные оппоненты : доктор...»






 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.