Ethanol content in wine by nearinfrared spectroscopy

Význam tématu

Obsah ethanolu ve víně představuje zásadní indikátor pro kontrolu průběhu fermentace, zajištění konstantní kvality produktů a splnění legislativních požadavků. Rychlá a spolehlivá analýza alkoholu usnadňuje operativní rozhodování ve vinicích i v laboratořích kvality.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem Application Note AN-NIR-147 je demonstrovat možnost určení obsahu ethanolu ve vzorcích červeného a bílého vína pomocí spektroskopie v blízké infračervené oblasti (NIRS). Studie popisuje konstrukci predikčního modelu, jeho validaci a porovnání s referenčními daty získanými plynovou chromatografií.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza proběhla v transmisním režimu na přístroji OMNIS NIR Analyzer Liquid (1000–2250 nm) s 2mm flow-through kyvetou. Vzorky byly automaticky dávkovány peristaltickou pumpou OMNIS Sample Robot S. Získaná spektra byla zpracována v prostředí OMNIS Software a pro vývoj kalibračního modelu se použila metoda leave-one-out cross-validation.

Seznam použité instrumentace:

• OMNIS NIR Analyzer Liquid
• 2 mm quartzová flow-through kyveta
• Holder pro flow-through buňky
• OMNIS Sample Robot S – WSM (1T/2P)
• OMNIS Software s Quant Development modulem

Hlavní výsledky a diskuse

Z analyzovaných NIR spekter byl vyvinut predikční model s velmi dobrou korelací k referenčním hodnotám: koeficient determinace R2 = 0,995, standardní chyba kalibrace SEC = 0,080 % obj. a standardní chyba křížové validace SECV = 0,082 % obj. Výsledky ukazují minimální odchylky a vysokou reprodukovatelnost měření, což potvrzuje schopnost NIRS konkurovat časově náročné plynové chromatografii.

Přínosy a praktické využití metody

Rychlost analýzy (méně než 10 s na vzorek), absence chemických činidel a možnost plné automatizace výrazně snižují provozní náklady a personální nároky. Řešení lze využít přímo na výrobní lince během fermentace i v odděleních jakosti pro rutinní kontrolu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Perspektivní je integrace NIRS do online monitorovacích systémů vinifikace, rozšíření kalibrací na další parametry jako cukernatost či kyselost a využití pokročilých chemometrických metod (např. multiblock analýzy). Dále se očekává nasazení mobilních NIR zařízení pro odběr vzorků přímo ve sklepě.

Závěr

Studie potvrzuje, že spektroskopie v blízké infračervené oblasti představuje efektivní a spolehlivou alternativu k tradičním metodám stanovení ethanolu ve víně. Díky rychlosti, bezchemickému provozu a snadné automatizaci lze metodu úspěšně implementovat do každodenní praxe.