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近赤外分光法(NIRS) によるワイン中のエタノール含量測定

AN-NIR-147

2025-12

ja

NIRS を用いたワイン中アルコール濃度の迅速測定

近赤外分光法を用いることで、発酵中およびその後のさまざまなワインにおけるエタノール含量を迅速かつ容易に測定し、品質管理に活用することができます。

ワイン中のエタノール含量は、発酵過程中の測定、品質管理、および酒類に関する法的要件の確認などにおいて重要なパラメータです。ワイン中のエタノール含量の測定には、従来は時間のかかるガスクロマトグラフィー(GC)などの手法が用いられてきました。しかし、近赤外分光法(NIRS)を用いれば、試料の前処理を行うことなく簡便にアルコール含量を測定することが可能です。

近赤外分光法(NIRS)は、迅速で使いやすく、化学薬品を用いない分析手法です。NIRS ソリューションは、ワインの発酵過程中のアットライン測定や、品質管理用の実験室での測定のいずれにも利用することができます。

 

図 1. OMNIS NIR Analyzer Liquid および OMNIS サンプル ロボット S – WSM(1T/2P)

アルコール度数の異なる赤ワインと白ワインのサンプルを、OMNIS NIR Analyzer Liquid(1000~2250 nm)で測定しました。測定は、2mmフロースルーセルと対応するフロースルーセルホルダーを用いて透過モードで行いました。液体の移送には、OMNIS Sample Robot Sに内蔵されたペリスタルティックポンプを使用しました(図1)。すべてのデータ取得と予測モデルの開発には、OMNISソフトウェアを用いました。

表 1.装置、部品 およびソフトウェアの概要
名称 部品番号
OMNIS NIR Analyzer Liquid 2.1070.0010
NIRS 12.5 mm クオーツキュベット フロー 2 mm 6.7401.320
ホルダー OMNIS NIR、フローセル 6.07401.100
OMNIS スタンドアローンライセンス 6.06003.010
OMNIS Stand-Alone: 1 装置ライセンス 6.06002.010
Quant Development ソフトウェアライセンス 6.06008.002
OMNIS サンプル ロボット S – WSM (1T/2P) 2.1010.1120
OMNIS サンプル ラック, 25 x 75 mL (PP) 6.02041.040
グリッパーフィンガー 28~48 mm 6.02601.040

得られたワインの NIR スペクトル(図2)を用いて、エタノール含量の予測モデルを作成しました。検証には leave-one-out 法(一つ抜き交差検証法)を適用しました。NIR 予測値と参照値の関係を示す相関図は、図3 に示されており、各種の評価指標(FOM)も併せて表示しています。

図 2. 2 mm のフロースルーセルを備えた OMNIS NIR Analyzer Liquid で測定されたさまざまなワインのサンプルの NIR スペクトル

ワイン中のエタノール含有量の測定結果

図 3. ワイン中のエタノール予測に関する相関図および各種評価指標(FOM)です. 参照として、ガスクロマトグラフィーによるワイン中のエタノール含量測定も実施しました.
決定係数
R2

校正の標準誤差

SEC [vol %]

交差検証の標準誤差

SECV  [vol %]

0.995 0.080 0.082

このアプリケーションノートでは、ワイン中のエタノール含有量を検査するためのNIR分光法の実現可能性を示します。分析は数秒で完了します。化学薬品は使用しないため、コストを削減できます。OMNISプラットフォームの自動化機能により、最大175サンプルの無人測定が可能です。

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