JP2002538432A - 炭素原子数１〜５のアルコールの濃度を分光測定する方法 - Google Patents
炭素原子数１〜５のアルコールの濃度を分光測定する方法Info
- Publication number
- JP2002538432A JP2002538432A JP2000601438A JP2000601438A JP2002538432A JP 2002538432 A JP2002538432 A JP 2002538432A JP 2000601438 A JP2000601438 A JP 2000601438A JP 2000601438 A JP2000601438 A JP 2000601438A JP 2002538432 A JP2002538432 A JP 2002538432A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorption
- alcohol
- sample
- concentration
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 97
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 36
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 title claims abstract description 5
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 claims abstract description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 claims abstract description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 claims description 17
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 11
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 claims description 10
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 7
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 4
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 claims description 4
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 6
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 6
- 238000004497 NIR spectroscopy Methods 0.000 description 5
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 235000015096 spirit Nutrition 0.000 description 2
- RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N Fructose Chemical compound OC[C@H]1O[C@](O)(CO)[C@@H](O)[C@@H]1O RFSUNEUAIZKAJO-ARQDHWQXSA-N 0.000 description 1
- 229930091371 Fructose Natural products 0.000 description 1
- 239000005715 Fructose Substances 0.000 description 1
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Propanedioic acid Natural products OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013334 alcoholic beverage Nutrition 0.000 description 1
- 230000001476 alcoholic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 1
- 235000013532 brandy Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 description 1
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 1
- 238000012886 linear function Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 description 1
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/02—Food
- G01N33/14—Beverages
- G01N33/146—Beverages containing alcohol
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/359—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using near infrared light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
液体サンプル、特にアルコール含有食品、医薬品、化粧品、またはその類似物中の炭素原子数１〜５のアルコール、特にエタノールの濃度を分光測定する方法。
【解決手段】 少なくとも波長が１１００から１３００ｎｍの範囲、好適には１１５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサンプルを透過する光の吸収が測定されると共に、検査された光の吸収から較正を利用してアルコール濃度が判定され、かつ、判定された光の吸収から較正を用いてアルコール濃度が算定され、それによって、大きい濃度範囲に亘って簡単かつ迅速に液体サンプルのアルコール含有量を算定することができる。
Description
【０００１】 （技術分野） 本発明は、液体サンプル、特にアルコール含有食料、医薬品、化粧品、または
その類似物中の１から５の炭素原子を有するアルコール、特にエタノールの濃度
を分光測定する方法に関する。
その類似物中の１から５の炭素原子を有するアルコール、特にエタノールの濃度
を分光測定する方法に関する。
【０００２】 （背景技術） 液体サンプル中の低アルコール、特にエタノールの濃度の分光測定は広範に普
及している方法であり、いわゆる近赤外線分光学（ＮＩＲ）によって様々なパラ
メータの定量および／または定性測定が可能である。その場合、ＮＩＲ分光学に
おける波長範囲は約７００ｎｍから約２５００ｎｍに亘るが、この方法では通常
は基本振動ではなく調波振動、または結合振動が測定される。しかし、この波長
範囲では検査される物質の吸光力が低く、吸光帯域は広く、しばしば重複、もし
くは重層するので、測定結果の解釈が困難であり、場合によっては明確で再現性
がある測定は不可能になる。しかし、例えばガラス光学、半導体検知器、および
新規の光源のような、この波長範囲内の分光検査に導入可能なより安価な部品を
製造し、これを利用できるようになったので、このような方法を実行するために
簡単な装置を導入してＮＩＲ分光学によるサンプルの簡単で迅速な検査を行う可
能性がますます広まってきている。
及している方法であり、いわゆる近赤外線分光学（ＮＩＲ）によって様々なパラ
メータの定量および／または定性測定が可能である。その場合、ＮＩＲ分光学に
おける波長範囲は約７００ｎｍから約２５００ｎｍに亘るが、この方法では通常
は基本振動ではなく調波振動、または結合振動が測定される。しかし、この波長
範囲では検査される物質の吸光力が低く、吸光帯域は広く、しばしば重複、もし
くは重層するので、測定結果の解釈が困難であり、場合によっては明確で再現性
がある測定は不可能になる。しかし、例えばガラス光学、半導体検知器、および
新規の光源のような、この波長範囲内の分光検査に導入可能なより安価な部品を
製造し、これを利用できるようになったので、このような方法を実行するために
簡単な装置を導入してＮＩＲ分光学によるサンプルの簡単で迅速な検査を行う可
能性がますます広まってきている。
【０００３】 液体サンプル中の低級アルコール、特にエタノールの濃度を分光測定するため
の冒頭に述べた方法は、例えば近赤外線領域でのそれぞれの単一の波長で透過率
の測定が行われる米国特許明細書第５，６７９，９５５号から公知である。この
公知の方法では、アルコール含有サンプルに含まれている成分の大部分であるエ
タノールと水を考慮に入れて測定を行うための波長範囲は、付加的に含まれてい
るアルコールによる光の吸収に対して、含まれている水による光の吸収が勝るよ
うに選択される。それぞれの波長で多数回の測定が行われ、その後、収集された
較正データに基づいて別のサンプルのアルコール含有量が判定され、その際にこ
の公知の技術水準に基づき、水とアルコールの吸光係数を考慮しつつ、約０．９
８μｍ、約１．３μｍ、および約１．４５μｍの波長での測定を行うことが提案
されている。そのため、この公知の方法の欠点は、水の吸光係数がエタノールの
吸光係数よりも勝る波長で測定が行われるので、アルコール含有量の判定はそれ
に対応して不正確にしか行うことができず、更に米国特許明細書第５，６７９，
９５５号に基づくアルコール含有量の判定は容積百分率１０％未満のアルコール
の含有率に限定されてしまうことにある。従って、前記の公知の方法はほぼビー
ルのアルコール濃度の判定に限定され、一方、例えばワイン、ブランデー、医薬
品、または化粧品のようなアルコール含有量がより高い飲料、もしくは一般の液
体サンプルはこの方法では検査することができない。その上、測定結果に部分的
にかなりの影響を及ぼす可能性のある検査されるサンプルに含まれている第３の
物質を考慮に入れることは、公知の方法ではほぼ不可能である。
の冒頭に述べた方法は、例えば近赤外線領域でのそれぞれの単一の波長で透過率
の測定が行われる米国特許明細書第５，６７９，９５５号から公知である。この
公知の方法では、アルコール含有サンプルに含まれている成分の大部分であるエ
タノールと水を考慮に入れて測定を行うための波長範囲は、付加的に含まれてい
るアルコールによる光の吸収に対して、含まれている水による光の吸収が勝るよ
うに選択される。それぞれの波長で多数回の測定が行われ、その後、収集された
較正データに基づいて別のサンプルのアルコール含有量が判定され、その際にこ
の公知の技術水準に基づき、水とアルコールの吸光係数を考慮しつつ、約０．９
８μｍ、約１．３μｍ、および約１．４５μｍの波長での測定を行うことが提案
されている。そのため、この公知の方法の欠点は、水の吸光係数がエタノールの
吸光係数よりも勝る波長で測定が行われるので、アルコール含有量の判定はそれ
に対応して不正確にしか行うことができず、更に米国特許明細書第５，６７９，
９５５号に基づくアルコール含有量の判定は容積百分率１０％未満のアルコール
の含有率に限定されてしまうことにある。従って、前記の公知の方法はほぼビー
ルのアルコール濃度の判定に限定され、一方、例えばワイン、ブランデー、医薬
品、または化粧品のようなアルコール含有量がより高い飲料、もしくは一般の液
体サンプルはこの方法では検査することができない。その上、測定結果に部分的
にかなりの影響を及ぼす可能性のある検査されるサンプルに含まれている第３の
物質を考慮に入れることは、公知の方法ではほぼ不可能である。
【０００４】 本発明の目的は、広い濃度範囲に亘ってより高い精度でアルコール含有量の判
定、特に液体サンプル中のアルコール濃度の算定を行うことができる、液体サン
プル、特にアルコール含有食品、医薬品、化粧品、またはその類似物中の１から
５の炭素原子を有するアルコール、特にエタノールの濃度を分光測定する方法を
提示することにある。
定、特に液体サンプル中のアルコール濃度の算定を行うことができる、液体サン
プル、特にアルコール含有食品、医薬品、化粧品、またはその類似物中の１から
５の炭素原子を有するアルコール、特にエタノールの濃度を分光測定する方法を
提示することにある。
【０００５】 （発明の大要） 上記の目的を達成するため、冒頭に述べた種類の方法から発して、本発明に基
づく方法は、少なくとも波長が１１００から１３００ｎｍの範囲、好適には１１
５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサンプルを透過する光の吸収が測定さ
れると共に、検査された光の吸収から較正を利用してアルコール濃度が算定され
ることを特徴としている。本発明に基づいて、少なくとも波長が１１００から１
３００ｎｍの範囲、好適には１１５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサン
プルを透過する光の吸収が測定されることによって、算定すべきアルコール、特
にエタノールの吸光スペクトルが極めて顕著な最大吸光を有し、従って更にこの
ような種類のサンプル中に含まれる水の大部分の吸光スペクトルから簡単に分離
、または区別することができる波長範囲内で確実に測定がなされる。本発明に基
づいて提示された波長範囲内の吸光の測定では、次に例えばアルコール水溶液の
ような人工的なサンプル、またはビール、ワイン等のような実際のサンプルを用
いることによって調査された較正によって、検査されるサンプルのアルコール含
有量を直接算定することができる。
づく方法は、少なくとも波長が１１００から１３００ｎｍの範囲、好適には１１
５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサンプルを透過する光の吸収が測定さ
れると共に、検査された光の吸収から較正を利用してアルコール濃度が算定され
ることを特徴としている。本発明に基づいて、少なくとも波長が１１００から１
３００ｎｍの範囲、好適には１１５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサン
プルを透過する光の吸収が測定されることによって、算定すべきアルコール、特
にエタノールの吸光スペクトルが極めて顕著な最大吸光を有し、従って更にこの
ような種類のサンプル中に含まれる水の大部分の吸光スペクトルから簡単に分離
、または区別することができる波長範囲内で確実に測定がなされる。本発明に基
づいて提示された波長範囲内の吸光の測定では、次に例えばアルコール水溶液の
ような人工的なサンプル、またはビール、ワイン等のような実際のサンプルを用
いることによって調査された較正によって、検査されるサンプルのアルコール含
有量を直接算定することができる。
【０００６】 その場合、本発明に基づく方法の特に好適な実施例では、１１７０ｎｍから１
２００ｎｍの範囲の吸光が測定されることが提案される。何故ならば、この波長
範囲でのエタノールの吸光係数の最大値が顕著であることの他に、水の吸光係数
はほぼ一定であるだけではなく、エタノールの吸光係数よりも低いからである。
更に、これに関連して、好適にはサンプル中に含まれる水の吸光率がほぼ直線的
な、特に一定の挙動を示す波長範囲で吸光の測定が行われることが提案され、そ
れによって全体として、検査されるサンプルの水含有量によって誘発される全吸
光率に対する比率を簡単に算定し、評価の際に考慮することが可能になる。
２００ｎｍの範囲の吸光が測定されることが提案される。何故ならば、この波長
範囲でのエタノールの吸光係数の最大値が顕著であることの他に、水の吸光係数
はほぼ一定であるだけではなく、エタノールの吸光係数よりも低いからである。
更に、これに関連して、好適にはサンプル中に含まれる水の吸光率がほぼ直線的
な、特に一定の挙動を示す波長範囲で吸光の測定が行われることが提案され、そ
れによって全体として、検査されるサンプルの水含有量によって誘発される全吸
光率に対する比率を簡単に算定し、評価の際に考慮することが可能になる。
【０００７】 前述したように、検査されるサンプルでは低級アルコール、特にエタノールの
主要成分、および水の他に、検査されるサンプルのエタノール濃度の特定に影響
を及ぼすことがある第３の物質が部分的に含まれることを前提にしている。前述
の、本発明に基づいて提案された波長範囲の選択のための基準の他に、好適には
吸光の測定は、サンプルに含まれる添加物の吸光特性がほぼ直線的な挙動を示す
波長範囲で行われるので、このような添加物によって吸光の測定、および濃度の
測定の際に付加的に誘発される比率を考慮に入れることが簡単にできる。この場
合、特に好適には、投入される波長の選択は、選択された波長における光の吸収
での添加物の比率が互いにほぼ相殺され、もしくは対応して与えられた較正係数
によって簡単に考慮に入れることができるように行われる。
主要成分、および水の他に、検査されるサンプルのエタノール濃度の特定に影響
を及ぼすことがある第３の物質が部分的に含まれることを前提にしている。前述
の、本発明に基づいて提案された波長範囲の選択のための基準の他に、好適には
吸光の測定は、サンプルに含まれる添加物の吸光特性がほぼ直線的な挙動を示す
波長範囲で行われるので、このような添加物によって吸光の測定、および濃度の
測定の際に付加的に誘発される比率を考慮に入れることが簡単にできる。この場
合、特に好適には、投入される波長の選択は、選択された波長における光の吸収
での添加物の比率が互いにほぼ相殺され、もしくは対応して与えられた較正係数
によって簡単に考慮に入れることができるように行われる。
【０００８】 アルコール濃度を算定する精度を高めるために更に、本発明に基づく方法の別
の好適な実施態様に対応して、光の吸収が少なくとも２つの波長、特に３つの波
長で測定される。このように、少なくとも２つの、特に３つの波長を利用するこ
とによって、検査されるサンプルの複数の吸光の数値が迅速に得られ、その際、
測定値を簡単な評価方法で調整および評価することができ、かつ次の手順ではあ
ちかじめ算定された少なくとも１回の較正測定の基準値と簡単に比較することが
できる。検査されるサンプルを透過する光の吸収の、複数の波長で算定された数
値を簡単に評価するために、本発明に基づいて好適には、アルコール濃度を算定
するために、様々な波長について得られる吸光値が例えば線形回帰、多重線形回
帰のような線形近似法で評価され、かつ較正測定で得られる基準値と比較され、
それは、同様の簡単な近似法を利用して、コストがかかる評価および計算方法を
援用せずに数値を見いだすことができる。
の好適な実施態様に対応して、光の吸収が少なくとも２つの波長、特に３つの波
長で測定される。このように、少なくとも２つの、特に３つの波長を利用するこ
とによって、検査されるサンプルの複数の吸光の数値が迅速に得られ、その際、
測定値を簡単な評価方法で調整および評価することができ、かつ次の手順ではあ
ちかじめ算定された少なくとも１回の較正測定の基準値と簡単に比較することが
できる。検査されるサンプルを透過する光の吸収の、複数の波長で算定された数
値を簡単に評価するために、本発明に基づいて好適には、アルコール濃度を算定
するために、様々な波長について得られる吸光値が例えば線形回帰、多重線形回
帰のような線形近似法で評価され、かつ較正測定で得られる基準値と比較され、
それは、同様の簡単な近似法を利用して、コストがかかる評価および計算方法を
援用せずに数値を見いだすことができる。
【０００９】 本発明に基づき提案される、少なくとも１つの波長でのエタノールを分光測定
する方法が、エタノールの吸光係数が顕著な最大値を有する範囲で実施され、一
方、水、および場合によっては含まれている添加物の吸光係数はほぼ直線的な、
もしくはより好適には一定の挙動を示しているという事実を考慮すると、検査さ
れるサンプルのアルコール濃度がそれによって対応する精度を伴って大きく拡大
された濃度範囲で測定することができ、これに関連して、本発明に基づいて特に
好適に、検査されるサンプルのエタノール濃度は６０％未満である。
する方法が、エタノールの吸光係数が顕著な最大値を有する範囲で実施され、一
方、水、および場合によっては含まれている添加物の吸光係数はほぼ直線的な、
もしくはより好適には一定の挙動を示しているという事実を考慮すると、検査さ
れるサンプルのアルコール濃度がそれによって対応する精度を伴って大きく拡大
された濃度範囲で測定することができ、これに関連して、本発明に基づいて特に
好適に、検査されるサンプルのエタノール濃度は６０％未満である。
【００１０】 アルコール濃度を算定する精度を更に高めるために更に、本発明の別の好適な
実施例に対応して、吸光の測定は一定の温度の検査サンプルで行われ、および／
または、検査サンプルの測定温度が考慮されることが提案される。サンプルの温
度がこのように一定であり、もしくは自動温度調整されることによって、算定さ
れるエタノール濃度の精度を更に高めることができ、もしくは実際のサンプル温
度を考慮して個々のパラメータが温度に左右されることを考慮に入れることがで
きる。好適には±０．２容積％、特に±０．１容積％以上であるエタノール濃度
の対応する算定精度を達成するために、更には、サンプルの温度は±０．５℃、
特に±０．２℃の精度で調整される。
実施例に対応して、吸光の測定は一定の温度の検査サンプルで行われ、および／
または、検査サンプルの測定温度が考慮されることが提案される。サンプルの温
度がこのように一定であり、もしくは自動温度調整されることによって、算定さ
れるエタノール濃度の精度を更に高めることができ、もしくは実際のサンプル温
度を考慮して個々のパラメータが温度に左右されることを考慮に入れることがで
きる。好適には±０．２容積％、特に±０．１容積％以上であるエタノール濃度
の対応する算定精度を達成するために、更には、サンプルの温度は±０．５℃、
特に±０．２℃の精度で調整される。
【００１１】 （発明を実施する最良の態様） 次に本発明に基づく方法を実施するための実施例を添付図面を参照して詳細に
説明する。
説明する。
【００１２】 図１に示した、液体サンプル中の低濃度アルコールを分光測定する方法を実施
する装置では、参照番号１で、検査されるサンプルを収容するための平鉢を示し
、光源２としては例えば近赤外線領域のダイオードが使用される。図式的に３で
示した光学系と、ガラス窓４によって、検査される波長範囲を有する電磁放射が
検査サンプルを含む平鉢１に到達し、その後、５で図式的に示した別の光学系、
および拡散素子６によって、例えば半導体検出器アレイから較正された検出器７
へと到達する。更に、図１には検査サンプルの温度自動調整のためのジャケット
８、および９で図式的に示した温度測定用のセンサがある。
する装置では、参照番号１で、検査されるサンプルを収容するための平鉢を示し
、光源２としては例えば近赤外線領域のダイオードが使用される。図式的に３で
示した光学系と、ガラス窓４によって、検査される波長範囲を有する電磁放射が
検査サンプルを含む平鉢１に到達し、その後、５で図式的に示した別の光学系、
および拡散素子６によって、例えば半導体検出器アレイから較正された検出器７
へと到達する。更に、図１には検査サンプルの温度自動調整のためのジャケット
８、および９で図式的に示した温度測定用のセンサがある。
【００１３】 図２に示されたアルコールを含むサンプルの主要成分である水とエタノールの
吸光スペクトルから、エタノールの吸光率は１１００ｎｍから１３００ｎｍ、特
に１１５０ｎｍから１２５０ｎｍの波長範囲で顕著なピーク、すなわち最大値を
示し、一方、同じ波長範囲で、水の吸光係数はほぼ一定の、もしくは少なくとも
直線的な吸光挙動を有していることが分かる。更に、１１７０ｎｍから１２００
ｎｍの波長範囲では、エタノールの吸光係数は水のそれを上回り、このことは図
３のグラフからも明らかである。図３には、前記の波長範囲内で水の吸光係数が
ほぼ一定であることが特に明確に示されている。
吸光スペクトルから、エタノールの吸光率は１１００ｎｍから１３００ｎｍ、特
に１１５０ｎｍから１２５０ｎｍの波長範囲で顕著なピーク、すなわち最大値を
示し、一方、同じ波長範囲で、水の吸光係数はほぼ一定の、もしくは少なくとも
直線的な吸光挙動を有していることが分かる。更に、１１７０ｎｍから１２００
ｎｍの波長範囲では、エタノールの吸光係数は水のそれを上回り、このことは図
３のグラフからも明らかである。図３には、前記の波長範囲内で水の吸光係数が
ほぼ一定であることが特に明確に示されている。
【００１４】 図３に示した波長範囲のセグメントでは、水とエタノールの吸光スペクトルの
他に、果糖、グリセリン、およびマレイン酸の吸光係数も示されており、これら
はワインのその他の内容物、もしくは第３の物質を示している。図３から更に、
１１７０ｎｍから１２００ｎｍの好適な波長では、エタノール並びに水の吸光係
数の特性曲線の他に、これらの最も重要な添加内容物の吸光係数はほぼ直線的な
、また部分的には逆の挙動の曲線を示しているので、例えば波長を適切に選択す
ることによって、較正測定の実施の際、並びに検査サンプルでの吸光の測定の際
に、数値ΔＡを、特に複数の波長を用いた場合に測定されるべき吸光値の比率で
あるものと定義することができるので、特に更に別の内容物の吸光係数を簡単に
考慮に入れ、もしくは互いに相殺することができる。
他に、果糖、グリセリン、およびマレイン酸の吸光係数も示されており、これら
はワインのその他の内容物、もしくは第３の物質を示している。図３から更に、
１１７０ｎｍから１２００ｎｍの好適な波長では、エタノール並びに水の吸光係
数の特性曲線の他に、これらの最も重要な添加内容物の吸光係数はほぼ直線的な
、また部分的には逆の挙動の曲線を示しているので、例えば波長を適切に選択す
ることによって、較正測定の実施の際、並びに検査サンプルでの吸光の測定の際
に、数値ΔＡを、特に複数の波長を用いた場合に測定されるべき吸光値の比率で
あるものと定義することができるので、特に更に別の内容物の吸光係数を簡単に
考慮に入れ、もしくは互いに相殺することができる。
【００１５】 更に、様々なアルコール含有量、もしくは様々な成分のサンプルのアルコール
濃度の算定を下記の実施例を参照してより詳細に説明する。 例１ ワイン中のアルコール測定： 使用された波長：１１７８ｎｍ、１１８３ｎｍ、１１９０ｎｍ 測定された吸光：Ａ１１７８、Ａ１１８３、Ａ１１９０ 数値ΔＡは下記のように算定される。 ΔＡ＝Ａ1183-(7/12*Ａ1178 + 5/12*Ａ1190) この数値ΔＡはアルコール濃度（ｋ）の関数である： ΔＡ＝ａ＊ｋ＋ｂ ここに、ａとｂは前述のサンプルの測定から判明した較正定数であり、ワイン
の場合はおよそａ＝１×１０-3、ｂ＝１×１０-4である。 達成される精度は±０．１容積％である。
濃度の算定を下記の実施例を参照してより詳細に説明する。 例１ ワイン中のアルコール測定： 使用された波長：１１７８ｎｍ、１１８３ｎｍ、１１９０ｎｍ 測定された吸光：Ａ１１７８、Ａ１１８３、Ａ１１９０ 数値ΔＡは下記のように算定される。 ΔＡ＝Ａ1183-(7/12*Ａ1178 + 5/12*Ａ1190) この数値ΔＡはアルコール濃度（ｋ）の関数である： ΔＡ＝ａ＊ｋ＋ｂ ここに、ａとｂは前述のサンプルの測定から判明した較正定数であり、ワイン
の場合はおよそａ＝１×１０-3、ｂ＝１×１０-4である。 達成される精度は±０．１容積％である。
【００１６】 簡単な線形近似法によって、検査されるサンプルのアルコール濃度を直接算定
することができ、その場合、数値ΔＡを算出するために与えられる簡単な補助因
子は実質的に与えられた波長範囲内の添加成分の吸光係数の線形特性から生じ、
簡単な較正測定によって特定できる。更に、与えられた較正定数が、この場合は
ワイン全般の大きい濃度範囲での数値ΔＡを算定するための補助因子として一様
に考慮に入れられることに留意されたい。何故ならば、場合によっては異なる、
特に添加物の比率では、前記の直線的な吸光挙動によってこの修正率が常に十分
に考慮されるからである。
することができ、その場合、数値ΔＡを算出するために与えられる簡単な補助因
子は実質的に与えられた波長範囲内の添加成分の吸光係数の線形特性から生じ、
簡単な較正測定によって特定できる。更に、与えられた較正定数が、この場合は
ワイン全般の大きい濃度範囲での数値ΔＡを算定するための補助因子として一様
に考慮に入れられることに留意されたい。何故ならば、場合によっては異なる、
特に添加物の比率では、前記の直線的な吸光挙動によってこの修正率が常に十分
に考慮されるからである。
【００１７】 例２ ビール中のアルコール測定 使用された波長：１１７８ｎｍ、１１８３ｎｍ、１１８８ｎｍ 測定された吸光：Ａ１１７８、Ａ１１８３、Ａ１１８８ 数値ΔＡは下記のように算定される。 ΔＡ＝Ａ1183-(1/2*Ａ1178 + 1/2*Ａ1188) この数値ΔＡはこの場合もアルコール濃度（ｋ）の関数である： ΔＡ＝ａ＊ｋ＋ｂ ここに、ａとｂは較正定数であり、およそａ＝８×１０-4、ｂ＝１×１０-4で
ある。 達成される精度は±０．１容積％である。
ある。 達成される精度は±０．１容積％である。
【００１８】 例３ アルコール含有量が高い飲料（スピリッツ）中のアルコール測定 使用された波長：１１７８ｎｍ、１１８４ｎｍ、１１８８ｎｍ 測定された吸光：Ａ１１７８、Ａ１１８４、Ａ１１８８ 数値ΔＡは下記のように算定される。 ΔＡ＝Ａ1183-(0,6*Ａ1178 + 0,4*Ａ1188) この数値ΔＡはこの場合もアルコール濃度（ｋ）の一次関数である： ΔＡ＝ａ＊ｋ＋ｂ ここに、ａとｂは較正定数であり、スピリッツの場合はおよそａ＝９×１０-4 、ｂ＝１×１０-4である。 有効範囲：２５容積％から５０容積％ 達成される精度は±０．１容積％である。
【００１９】 例２、および３の場合は、ワイン中の添加物の場合の図３と同様に、ビールお
よび高アルコール飲料全般の場合も少数の添加物を特定することができ、これも
与えられた波長範囲内でほぼ直線的な挙動を示しているので、アルコール含有量
を精密、かつ正確に算定するための修正値、もしくは較正定数によって数値を見
いだすことができ、同様に、別の濃度範囲でのアルコール濃度を簡単に算定する
ことができる。
よび高アルコール飲料全般の場合も少数の添加物を特定することができ、これも
与えられた波長範囲内でほぼ直線的な挙動を示しているので、アルコール含有量
を精密、かつ正確に算定するための修正値、もしくは較正定数によって数値を見
いだすことができ、同様に、別の濃度範囲でのアルコール濃度を簡単に算定する
ことができる。
【００２０】 同様にして、上記の実施例では、水とアルコール以外に含まれる添加物を考慮
して例えば医薬品中の、並びにアルコールを含む化粧品のアルコール含有量を算
定することができる。
して例えば医薬品中の、並びにアルコールを含む化粧品のアルコール含有量を算
定することができる。
【図１】 本発明を実施するための装置の概略図である。
【図２】 ＮＩＲ分光学の範囲での水とエタノールの吸光スペクトルである。
【図３】 水およびエタノール、並びに例えばワインに含まれる単一の添加物の、波長範
囲を限定した吸光スペクトルである。
囲を限定した吸光スペクトルである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デル ビアンコ，アレッサンドロ オーストリア国、アー−9500 ヴィラッ ハ、トラッテンガッセ 38ベー Ｆターム(参考） 2G059 AA01 BB04 CC15 DD12 DD13 DD16 EE01 EE12 GG02 HH01 JJ05 JJ06 KK04 MM14
Claims (9)
- 【請求項１】 液体サンプル、特にアルコール含有食品、医薬品、化粧品、ま
たはその類似物中の１個から５個の炭素原子を有するアルコール、特にエタノー
ルの濃度を分光測定する方法において、少なくとも波長が１１００から１３００
ｎｍの範囲、好適には１１５０から１２５０ｎｍの範囲で検査されるサンプルを
透過する光の吸収が測定されると共に、検査された光の吸収から較正を利用して
アルコール濃度が判定されることを特徴とする方法。 - 【請求項２】 １１７０ｎｍから１２００ｎｍの範囲の光の吸収が測定される
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 光の吸収の測定が、サンプルに含まれる水分の吸光係数がほぼ
直線的な、特に一定の挙動を示す波長範囲で行われることを特徴とする請求項１
または２に記載の方法。 - 【請求項４】 光の吸収の測定が、サンプルに含まれる添加物の吸光特性がほ
ぼ直線的な挙動を示す波長範囲で行われることを特徴とする請求項１、２、また
は３に記載の方法。 - 【請求項５】 光の吸収が少なくとも２つの波長、特に３つの波長で測定され
ることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項６】 アルコール濃度を判定するために、様々な波長について得られ
る吸光値が例えば線形回帰、多重線形回帰のような線形近似法で評価され、かつ
較正測定で得られる基準値と比較されることを特徴とする請求項５に記載の方法
。 - 【請求項７】 検査されるサンプルのアルコール濃度は６０％未満であること
を特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 光の吸収の測定は一定の温度の検査サンプルで行われ、および
／または、検査サンプルの測定温度が考慮されることを特徴とる請求項１から７
のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 サンプルの温度は±０．５℃、特に±０．２℃の精度で調整さ
れることを特徴とする請求項８に記載の方法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| AT323/99 | 1999-02-25 | ||
| AT0032399A AT406711B (de) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Verfahren zur spektroskopischen bestimmung der konzentration von alkoholen mit 1 bis 5 kohlenstoffatomen |
| PCT/AT2000/000050 WO2000050893A1 (de) | 1999-02-25 | 2000-02-24 | Verfahren zur spektroskopischen bestimmung der konzentration von alkoholen mit 1 bis 5 kohlenstoffatomen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002538432A true JP2002538432A (ja) | 2002-11-12 |
Family
ID=3487540
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000601438A Pending JP2002538432A (ja) | 1999-02-25 | 2000-02-24 | 炭素原子数１〜５のアルコールの濃度を分光測定する方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6690015B1 (ja) |
| EP (1) | EP1073896B1 (ja) |
| JP (1) | JP2002538432A (ja) |
| AT (1) | AT406711B (ja) |
| DE (1) | DE50011153D1 (ja) |
| WO (1) | WO2000050893A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006083001A1 (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Eisai R&D Management Co., Ltd. | コーティング量の測定方法および溶出挙動の予測方法 |
| JP2008117400A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | 情報リソースを定義するために拡張マークアップ言語を用いるデバイス制御システム |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2797688B1 (fr) * | 1999-08-19 | 2001-11-02 | Marc Dubernet | Procede et dispositif d'analyse qualitative objective des mouts de raisins et/ou des vins par spectrometrie infrarouge large bande |
| AU2002211799A1 (en) * | 2000-10-19 | 2002-04-29 | Kenneth B. Trauner | Integrated wine quality sensor |
| BRPI0402260B1 (pt) * | 2004-06-15 | 2015-02-18 | Botica Com Farmaceutica Ltda | Composição para produtos de higiene, cosméticos e perfumes. |
| US7271388B2 (en) * | 2004-07-22 | 2007-09-18 | Motorola, Inc. | Identification of brominated flame retardant additives in polymers by infrared spectroscopy |
| EP1952141A2 (de) * | 2005-06-10 | 2008-08-06 | Alf Jahn | Verfahren zur bildhaften darstellung von physiologischen geschmacksempfindungen, des buketts, der farbe, insbesondere zur beschreibung von weinen |
| AU2005100565B4 (en) * | 2005-07-12 | 2006-02-02 | The Australian Wine Research Institute | Non-destructive analysis by VIS-NIR spectroscopy of fluid(s) in its original container |
| AT504436B8 (de) * | 2007-03-01 | 2008-09-15 | Anton Paar Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur bestimmung des alkoholgehaltes von flüssigkeiten |
| ATE478334T1 (de) * | 2007-06-26 | 2010-09-15 | Foss Analytical As | Vorrichtung und verfahren zum testen einer vinifikationsflüssigkeit |
| FR2930598B1 (fr) * | 2008-04-24 | 2012-01-27 | Sp3H | Procede d'optimisation du fonctionnement d'un moteur thermique par determination de la proportion des composes oxygenes dans le carburant |
| DE202009019035U1 (de) | 2009-10-07 | 2015-08-31 | Dermalog Identification Systems Gmbh | Fingerabdruckaufnahmegerät zur automatischen Aufnahme eines Fingerabdruckbildes |
| EP2309422A1 (de) | 2009-10-07 | 2011-04-13 | DERMALOG Identification Systems GmbH | Fingerabdruckaufnahmegerät und Verfahren zur automatischen Aufnahme eines Fingerabdruckbildes |
| DE102010038329B4 (de) | 2010-07-23 | 2014-02-06 | Bruker Optik Gmbh | IR-Spektrometer mit berührungsloser Temperaturmessung |
| AT12382U1 (de) | 2010-10-14 | 2012-04-15 | Austria Tech & System Tech | Optische sensoreinrichtung |
| CN103630513B (zh) * | 2013-11-01 | 2017-02-01 | 刘星铄 | 一种用于瓶装酒酒精浓度测量的装置 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2809910C2 (de) * | 1978-03-08 | 1986-06-26 | Diessel Gmbh & Co, 3200 Hildesheim | Verfahren zur quantitativen Bestimmung von Bestandteilen von Bier |
| US5126570A (en) * | 1988-09-27 | 1992-06-30 | The Standard Oil Company | Sensor and method for measuring alcohol concentration in an alcohol-gasoline mixture |
| JPH06105217B2 (ja) * | 1990-01-11 | 1994-12-21 | 倉敷紡績株式会社 | 分光測定法 |
| US5239180A (en) * | 1990-02-02 | 1993-08-24 | Boston Advnaced Technologies, Inc. | Laser systems for food analysis based on reflectance ratio detection |
| US5262645A (en) * | 1991-09-03 | 1993-11-16 | General Motors Corporation | Sensor for measuring alcohol content of alcohol gasoline fuel mixtures |
| GB9203461D0 (en) * | 1992-02-19 | 1992-04-08 | Procal Analytics | Method and apparatus for analysing liquids |
| AU3665393A (en) * | 1992-05-27 | 1993-12-30 | Ashland Oil, Inc. | An improved indirect method for determining oxygenate content using near-infrared absorption spectra |
| EP0706041A1 (en) * | 1994-10-07 | 1996-04-10 | Bp Chemicals S.N.C. | Chemicals property determination |
| JPH08178842A (ja) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Cosmo Sogo Kenkyusho:Kk | 二価アルコールの成分濃度の分析方法 |
| US5750995A (en) * | 1996-02-16 | 1998-05-12 | Boston Advanced Technologies, Inc. | Methods and devices for fuel characterization and optimal fuel identification on-site at a fuel delivery dispenser |
| ZA964319B (en) * | 1995-08-25 | 1997-02-24 | Orbisphere Lab | Spectroscopic method. |
| US5747806A (en) * | 1996-02-02 | 1998-05-05 | Instrumentation Metrics, Inc | Method and apparatus for multi-spectral analysis in noninvasive nir spectroscopy |
| WO1997031384A1 (fr) * | 1996-02-21 | 1997-08-28 | Idec Izumi Corporation | Dispositif de commutation photoelectrique et procede de commutation |
-
1999
- 1999-02-25 AT AT0032399A patent/AT406711B/de not_active IP Right Cessation
-
2000
- 2000-02-24 EP EP00907335A patent/EP1073896B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-24 US US09/673,906 patent/US6690015B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-24 DE DE50011153T patent/DE50011153D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2000-02-24 WO PCT/AT2000/000050 patent/WO2000050893A1/de active IP Right Grant
- 2000-02-24 JP JP2000601438A patent/JP2002538432A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006083001A1 (ja) * | 2005-02-03 | 2006-08-10 | Eisai R&D Management Co., Ltd. | コーティング量の測定方法および溶出挙動の予測方法 |
| JPWO2006083001A1 (ja) * | 2005-02-03 | 2008-06-26 | エーザイ・アール・アンド・ディー・マネジメント株式会社 | コーティング量の測定方法および溶出挙動の予測方法 |
| JP4800295B2 (ja) * | 2005-02-03 | 2011-10-26 | エーザイ・アール・アンド・ディー・マネジメント株式会社 | コーティング量の測定方法および溶出挙動の予測方法 |
| US8252362B2 (en) | 2005-02-03 | 2012-08-28 | Eisai R&D Management Co., Ltd. | Method of measuring coating quantity and method of predicting dissolution behavior |
| JP2008117400A (ja) * | 2006-11-02 | 2008-05-22 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | 情報リソースを定義するために拡張マークアップ言語を用いるデバイス制御システム |
| US8037179B2 (en) | 2006-11-02 | 2011-10-11 | Storz Endoskop Produktions Gmbh | Device control system employing extensible markup language for defining information resources |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AT406711B (de) | 2000-08-25 |
| ATA32399A (de) | 1999-12-15 |
| US6690015B1 (en) | 2004-02-10 |
| DE50011153D1 (de) | 2005-10-20 |
| WO2000050893A1 (de) | 2000-08-31 |
| EP1073896B1 (de) | 2005-09-14 |
| EP1073896A1 (de) | 2001-02-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2002538432A (ja) | 炭素原子数１〜５のアルコールの濃度を分光測定する方法 | |
| JP4054854B2 (ja) | 近赤外分光法を用いた液状試料の分析法 | |
| Magde et al. | Absolute luminescence yield of cresyl violet. A standard for the red | |
| JP2517858B2 (ja) | 近赤外透過スペクトルによる果実糖度の非破壊測定法 | |
| EP1965193B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ermittlung des Alkoholgehaltes von Flüssigkeiten | |
| Peuchant et al. | Determination of serum cholesterol by near-infrared reflectance spectrometry | |
| Giles et al. | Quantitative analysis using Raman spectroscopy without spectral standardization | |
| JPH09113441A (ja) | 分光方法 | |
| JP3754581B2 (ja) | 多成分有機溶液の分析方法 | |
| Yahaya et al. | Visible spectroscopy calibration transfer model in determining pH of Sala mangoes | |
| Ahlers et al. | The determination of hydroxyl, ketone and ester groups in autoxidised fatty esters and related compounds by infra-red spectroscopy | |
| Tewari et al. | Direct near infrared analysis of sugar cane clear juice using a fibre-optic transmittance probe | |
| Ghosh et al. | Quantitative near-infra-red analysis of reducing sugar from the surface of cotton | |
| Zibordi et al. | Immersion factors for the RAMSES series of hyper-spectral underwater radiometers | |
| Yano et al. | Measurement of the concentrations of glucose and lactic acid in peritoneal dialysis solutions using near-infrared spectroscopy | |
| JP3352848B2 (ja) | 被験体内部性状測定装置校正用擬似対象物及び被験体内部性状測定装置の校正方法 | |
| Wang et al. | Research Article Quantitative Analysis of Multiple Components in Wine Fermentation using Raman Spectroscopy | |
| JPH0763616A (ja) | 青果物の内部温度測定法 | |
| Goulden et al. | The determination of water in methanol by near infrared absorption | |
| RU2713022C1 (ru) | Способ контроля качества меда | |
| Popov et al. | Exhaled air Raman spectroscopy for Helicobacter pylori diagnostics | |
| RU2207564C2 (ru) | Способ определения концентрации спирта и устройство для его осуществления | |
| JPS63175747A (ja) | 米のアミロ−スまたはアミロペクチンの含有量測定装置 | |
| CN111238677B (zh) | 一种基于单谱线tdlas测量气体温度方法 | |
| Finck et al. | VARIATION WITH PRESSURE OF THE BOILING POINTS OF NAPHTHALENE, BENZOPHENONE AND ANTHRACENE1 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060719 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090317 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20090616 |
|
| A602 | Written permission of extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602 Effective date: 20090623 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090928 |