CN1595126A - 白酒防伪检定 - Google Patents

Abstract

一套能够检定白酒真伪的实验装置和实验方法，用酒中水氧同位素提取装置制备氧同位素分析样品、用气体稳定同位素比值质谱仪测定水中氧的同位素特征值，则可得到不同品牌白酒的氧同位素特征值，作为其防伪的标志性特征值。

Description

白酒防伪检定

1、所属技术领域：

本发明是一套测定白酒氧同位素特征值的实验装置和实验方法，它可检测出不同品牌白酒的氧同位素特征值，作为其防伪标志性特征值。本发明是属商品检定技术领域。

2、背景技术：

中国是品牌白酒众多的国家。目前，白酒防伪技术：1、靠外包装技术防伪；2、靠品酒技术人员品尝鉴定技术防伪。以上两种白酒防伪技术都有一定的局限性，无确定的物理化学特征指标，表明不同品牌的白酒的特殊身份。

3、发明内容：

为了克服现有的白酒防伪检定技术的不准确性，本发明提供一套酒中氧同位素提取装置和实验方法，该装置与气体稳定同位素比值质谱仪配套形成一套白酒防伪检定装置和测定方法。各种白酒的化学成分基本相同，都是由乙醇(C₂H₅OH)和水(H₂O)组成。通过化学成分分析检定白酒，显然不能区分不同品牌的白酒。酿造白酒的水的化学成分是相同的，但不同地区、不同水源、不同酿酒工艺流程产出的白酒，其酒中水的氧同位素值则不同。通过测定各种品牌白酒中水的氧同位素的特征值，就可以给每一品牌白酒，一个标志身份的氧同位素特征值，以此则可防伪。

1)本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

(1)实验方法原理

取一定量的白酒注入一可控温多孔水浴蒸馏器中，控制蒸馏温度，将酒中的乙醇蒸出，仅保留水。将一定量(5ml)的水注入玻璃平衡器，同时充入一定量的高纯二氧化碳，在一定的温度下，密闭在玻璃平衡器中的水和二氧化碳可产生氧同位素交换平衡反应，同位素交换平衡反应式：

通过两组分物料平衡的关系，推导出水的δ¹⁸O值的公式：

${\mathrm{\δ}}^{18}{O}_{H2O}={\mathrm{\δ}}^{18}{O^P}_{\mathrm{CO}2}\left(\frac{\mathrm{\ρ}+\mathrm{\α}}{\mathrm{\ρ}}\right)-\frac{\mathrm{\α}}{\mathrm{\ρ}}{\mathrm{\δ}}^{18}{O}_{\mathrm{CO}2}$

δ¹⁸O_H2O：酒中水的氧同位素比值相对国际标准(SMOW)的δ¹⁸O值

δ¹⁸O^P _CO2：在25℃恒温条件下与酒中水达到氧同位素交换平衡的二氧化碳的氧同位素的δ¹⁸O值(质谱分析值)。

δ¹⁸O_CO2：钢瓶二氧化碳的δ¹⁸O值(没有参与酒中水的同位素交换平衡的二氧化碳)

ρ＝N_H2O/N_CO2 N_H2O：参与氧同位素交换平衡酒中水的氧克原子数；N_CO2：参与氧同位素交换平衡二氧化碳的氧克原子数，ρ为常数，可通过充入平衡器的酒中水的量和二氧化碳的量计算出来。

α＝1.0412、α是在25℃恒温条件下，酒中水与二氧化碳达到同位素交换平衡时氧同位素的分馏系数。α＝R_H2O/R_CO2 R_H2O是酒中水的氧同位素的丰度比，R_H2O＝(¹⁸O/¹⁶O)_12O；R_CO2是二氧化碳中氧同位素的丰度比，R_CO2＝(¹⁸O/¹⁶O)。

SMOW(平均大洋水)：氢、氧同位素的国际标准，δ¹⁸O＝0 δD＝0

由上述公式可知：因ρ、α为常数，δ¹⁸O^P _CO2、δ¹⁸O_CO2两项可由气体稳定同位素比值质谱仪测试得到，则水的特征值δ¹⁸O_H2O就可得到，该值即是该种白酒的氧同位素特征值。

(2)酒中氧同位素提取实验装置结构

白酒氧同位素特征值测定实验系统由二种实验装置构成：白酒中水氧同位素提取装置；气体稳定同位素比值质谱仪，其中气体稳定同位素比值质谱仪是商品仪器。白酒中水氧同位素提取装置是由申请人设计研制的，是该测试系统的关键装置。装置结构按说明书附图所示如下：白酒中水氧同位素提取实验装置的结构：由电源箱、真空系统、真空检测系统、二氧化碳—水平衡器、二氧化碳充气系统、恒温水浴震荡箱，恒温多孔水浴蒸馏器。

真空系统：由机械真空泵1，玻璃冷阱3、9，玻璃活塞2、5、12、16，玻璃真空管道组成，在玻璃真空管道上焊接着3个Φ14标准磨口，其中2个标准磨口6(平衡器接口)，磨口中心焊接内径为0.4mm的不锈钢毛细管。

真空检测系统：由真空仪19、热偶管4、10组成。

二氧化碳充气系统：由二氧化碳钢瓶18，玻璃缓冲瓶14(500ml)，气压表13，玻璃活塞15组成。

二氧化碳水平衡器：由圆形二氧化碳水平衡器7(体积为54ml)、玻璃活塞组成。恒温多孔水浴蒸馏器20：可控温范围10-80℃，可同时放置20个球形微量蒸馏瓶21。球形微量蒸馏瓶21：球形长颈瓶，球部容积60ml，颈长100ml，磨口塞盖。

2)本发明的有益效果是：

白酒中水氧同位素提取装置与气体稳定同位素比值质谱仪组成一套白酒的氧同位素实验装置和实验方法，利用该套装置能测得酒中水氧同位素特征值，作为白酒防伪标志性特征值。

4、附图说明：

下面结合附图对本发明进一步说明

图1白酒中氧同位素提取装置。

图2球形微量酒蒸馏瓶

图3二氧化碳水平衡器

图1中

1.机械真空泵，2.三通玻璃活塞，3.玻璃冷阱，4.热偶真空规管，5二通玻璃活塞，6.中心焊接Φ0.4mm不锈钢管的Φ14玻璃磨口，7.二氧化碳水平衡器，8.Φ14玻璃磨口，9.玻璃冷阱，10.热偶真空规管，11.二氧化碳样品管，12.三通玻璃活塞，13.气压表，14.缓冲瓶，15.二通玻璃活塞16.二通玻璃活塞，17.流量计，18.高纯二氧化碳钢瓶，19真空仪，20.恒温多孔水浴蒸馏器，21.球形微量酒蒸馏瓶，29.电源箱。

图2中26.球形蒸馏瓶，27.磨口塞，28.磨口。

图3中22.平衡瓶，23.二通活塞，24.磨口，25.磨口。

5、具体实施方式：

1)取40ml白酒注入球形微量蒸馏瓶21，将蒸馏瓶置入恒温多孔水浴蒸馏器20，设定馏温度60℃，待乙醇全部蒸出后，将蒸馏瓶加盖取出待用。

2)用玻璃注射器从球形微量蒸馏瓶中取5ml水注入玻璃平衡器7，在平衡器磨口、活塞磨口上涂少量真空脂将其组装在一起，而后将平衡器与真空管线上的平衡气接口6连接、在活塞12处接上样品管11，打开机械真空泵1、活塞2、活塞5，抽管线真空，在冷阱3处套上液氮杯。打开真空仪19，当系统真空达到4×10^-3乇，迅速打开平衡器7的活塞、样品管11活塞，抽真空。由于平衡器中有水样，管线真空急速下降，抽气5-10分钟真空逐渐上升到4×10^-3乇，关闭每个平衡器活塞。打开缓冲瓶15阀门，抽真空到4×10^-3乇，关闭活塞15。

3)打开二氧化碳钢瓶18阀门，打开玻璃活塞16，将二氧化碳缓慢充入缓冲瓶14，当气压表13指针到0.06MPa时，快速打开平衡器活塞，样品管活塞，气压表的指针开始下降，当气压表指针再次回升到0.55MPa时，迅速关闭二氧化碳钢瓶阀门、活塞16，待一分钟左右，迅速关闭每个平衡器活塞和样品管活塞，将平衡器取下，置入25℃恒温震荡器中，将样品管11取下作质谱分析。

4)平衡器在25℃恒温振荡器中震荡3小时，二氧化碳与水可达到氧同位素交换平衡。

5)每次从恒温震荡箱中取出一个平衡器7，接入真空管线的8口，在活塞12处接上样品管11，打开活塞5，将活塞12转向样品管11，抽真空。在冷阱9处套上冷液(酒精和液氮的混合液，温度调到-60℃)给二氧化碳脱水。当真空达到4×10^-3乇时，关闭活塞5，打开平衡器活塞，让二氧化碳直接扩散入样品管11，约平衡3分钟取下样品管，送质谱分析。

6)用气体稳定同位素比值质谱仪测定二氧化碳样品，可得到酒中水氧同位素相对国际标准(SMOW)δ¹⁸O的特征值。

Claims (3)

1、白酒防伪鉴定实验装置和实验方法，用于测定白酒的氧同位素特征值。白酒中水氧同位素提取装置和气体稳定同位素比值质谱仪配套形成一套白酒防伪检定实验装置和实验方法，利用用酒中水氧同位素提取装置制备氧同位素分析样品、利用气体稳定同位素比值质谱仪测定酒中水中氧同位素的特征值，则可得到白酒的氧同位素特征值，白酒的氧同位素特征值可作为白酒的防伪特征值。

2、根据权利要求1所述的白酒防伪检定实验方法，其特征是：利用白酒中水的氧同位素提取装置提取氧同位素分析样品，用气体稳定同位素比值质谱仪测得酒中水的氧同位素特征值，作为白酒防伪标志性特征值。

3、根据权利要求1所述的白酒防伪检定实验装置，其特征是：白酒中水氧同位素提取实验装置的结构：由真空系统、真空检测系统、二氧化碳-水平衡器、二氧化碳充气系统、恒温水浴震荡箱，恒温多孔水浴蒸馏器，球形微量蒸馏瓶(60ml)。真空系统：由机械真空泵、玻璃冷阱、玻璃活塞、玻璃真空管道组成，在玻璃真空管道上焊接着φ14标准磨口(平衡器接口)，磨口中心焊接内径为0.4mm的不锈钢毛细管。

真空检测系统：由真空仪、热偶管组成。

二氧化碳充气系统：由二氧化碳钢瓶，流量计，玻璃缓冲瓶(500ml)，气压表组成。

二氧化碳水平衡器：由圆形玻璃平衡器(体积为54ml)，玻璃活塞组成。

恒温多孔水浴蒸馏器：可控温范围10-80℃，可同时放置20个球形微量蒸馏瓶。

球形微量蒸馏瓶：球形长颈瓶，球部容积60ml，颈长100mm，磨口塞盖。

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