葡萄酒中乙醇和甘油含量分析方法研究

張麗萍，李偉輝，徐江華（四川理工學(xué)院，四川自貢643000）

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葡萄酒中乙醇和甘油含量分析方法研究

張麗萍，李偉輝，徐江華
（四川理工學(xué)院，四川自貢643000）

摘要：建立高錳酸鉀褪色光度法測定葡萄酒中乙醇和甘油含量的方法。結(jié)果表明，當(dāng)測定波長為525 nm、反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時(shí)間為10 min、濃硫酸用量為10 mL時(shí)，乙醇含量在0.0～0.6 mg/mL范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，乙醇含量測定時(shí)方法檢出限為0.03 mg/mL，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為3.8 %，回收率為93.0 %～106.0 %；甘油含量在0.0～0.4 mg/mL范圍內(nèi)符合朗伯-比爾定律，甘油含量測定時(shí)方法檢出限為0.02 mg/mL，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為4.8 %，回收率為87.5 %～106.3%。經(jīng)用于某市售葡萄酒樣品的分析，其乙醇濃度（體積比）為12.4%，甘油濃度（體積比）為0.79%。

關(guān)鍵詞：乙醇；甘油；分光光度法；葡萄酒

葡萄酒是以葡萄為原料，經(jīng)發(fā)酵釀制而成的發(fā)酵酒。在葡萄發(fā)酵過程中，會產(chǎn)生乙醇、甘油等物質(zhì)。甘油讓葡萄酒有一定的甜度，口感厚重圓潤。甘油和乙醇的相對含量，受制于釀制工藝，是影響葡萄酒品質(zhì)的重要因素。因此，可通過檢測其甘油和乙醇含量來優(yōu)化釀制工藝，提高葡萄酒的品質(zhì)。

關(guān)于乙醇和甘油含量的測定方法已有報(bào)道。GB/ T 5009.48-2003《蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法》[1]GB/T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[2]中，主要是采用比重法和密度瓶法來測定乙醇含量的，方法精確度較高，但操作繁瑣，分析時(shí)間較長。利用色譜法集分離和測定于一體的優(yōu)勢，采用氣相色譜法，謝文[3]測定了葡萄酒、果酒中乙醇含量，李丹[4]測定了粗甘油中的游離甘油含量，黃蓁[5]測定了生物柴油中總甘油含量，分析結(jié)果較準(zhǔn)確可靠，但氣相色譜儀相對分光光度計(jì)而言，價(jià)格略貴，操作的技術(shù)含量較高，廣泛推廣應(yīng)用受到一定的限制。陳陽[6]采用甲基橙褪色光度法測定了酒中乙醇含量。借鑒陳陽的部分研究思路，本文采用高錳酸鉀褪色光度法依次測定了葡萄酒中乙醇甘油含量，光度法設(shè)備便宜，操作簡便，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

1材料與方法

1.1主要試劑

高錳酸鉀儲備液（2.8 mg/mL）：稱0.3 g KMnO4于燒杯中，加適量水溶解，加熱煮沸20 min～30 min后，在100℃水浴上保溫1 h。冷卻，過濾，濾液轉(zhuǎn)移至100 mL棕色容量瓶中，水定容至刻度，用草酸鈉標(biāo)定，計(jì)算得到高錳酸鉀溶液濃度為2.8 mg/mL。

高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.14 mg/mL）：取5.00 mL高錳酸鉀儲備液于燒杯中，邊攪拌邊加入10 mL濃硫酸，冷卻后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度，其濃度為0.14 mg/mL。

乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液（6.045 mg/mL）：稱0.604 5 g無水乙醇于燒杯中，加水稀釋，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度。現(xiàn)配現(xiàn)用。

甘油標(biāo)準(zhǔn)溶液（4.040 mg/mL）：稱0.404 0 g甘油于燒杯中，加水稀釋，轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度。

所用試劑均為分析純；水為去離子水。

1.2儀器

UV-2000型紫外可見分光光度計(jì)：尤尼柯（上海）儀器有限公司；AR1140電子分析天平：奧豪斯國際貿(mào)易上海有限公司。

1.3方法

在10 mL比色管中依次加入4.0 mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液、適量（線性范圍內(nèi)的）乙醇溶液，水定容，搖勻，在100℃水浴中加熱10 min，取出，流水冷卻至室溫，在分光光度計(jì)上，以蒸餾水為參比，525 nm波長處，測其高錳酸鉀溶液褪色后的吸光度（A1）。同上操作，僅不加乙醇溶液，測其高錳酸鉀溶液褪色前的吸光度（A2）。在一定條件下，高錳酸鉀溶液褪色程度（A=A2-A1）與乙醇含量成正比，由此可測定樣品中乙醇含量。注：實(shí)際測定時(shí)，以測定A1的溶液為參比，可直接測出A。

同上操作，僅將乙醇換為甘油，可測定樣品中甘油含量。

1.4樣品制備方法

A#樣品的制備：移取5mL葡萄酒，加30mL水，于100℃水浴中充分蒸餾，收集餾出液，水定容至250 mL容量瓶中，編號為A#樣品，作為測定乙醇含量用。

B#樣品的制備：收集上述蒸餾瓶中的殘留溶液，水定容至50 mL，編號為B#樣品，作為測定甘油含量用。

2結(jié)果與討論

2.1測定波長及高錳酸鉀用量的選擇

本試驗(yàn)是依據(jù)高錳酸鉀溶液的褪色程度來測定含量的。褪色程度越大，也就是高錳酸鉀溶液褪色前后的吸光度差值越大，對測定越有利。所以，選高錳酸鉀的峰值波長525 nm作為測定波長。高錳酸鉀的用量按照“吸光度盡可能大，儀器讀數(shù)誤差相對較小”的原則選用4.0 mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液較好。

2.2硫酸加入順序及用量的選擇

高錳酸鉀溶液的褪色反應(yīng)，需要在一定的酸度條件下進(jìn)行。本試驗(yàn)首先改變濃硫酸的加入順序測定褪色后的吸光度，結(jié)果顯示，在配制高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)就加入濃硫酸褪色程度最大。

進(jìn)一步考查其加入量：取6只燒杯，分別加入5.00 mL高錳酸鉀儲備液，依次加入2、4、6、8、10、12 mL濃硫酸，搖勻，冷卻，依次轉(zhuǎn)移至6個(gè)100 mL容量瓶中，水定容至刻度，得到6個(gè)不同濃硫酸用量的高錳酸鉀溶液。依次移取4.0 mL不同濃硫酸用量的高錳酸鉀溶液于6支10 mL比色管，按試驗(yàn)方法1.3配制測定，結(jié)果表明，當(dāng)濃硫酸用量為10 mL時(shí)，褪色程度較大且較穩(wěn)定，故，本試驗(yàn)濃硫酸用量為10 mL。

2.3褪色溫度及時(shí)間的選擇

按試驗(yàn)方法1.3，依次改變褪色反應(yīng)溫度及時(shí)間測其吸光度。結(jié)果顯示：當(dāng)褪色溫度為100℃，褪色時(shí)間為10 min時(shí)，褪色程度較大且較恒定。故本試驗(yàn)選用條件為：在100℃水浴中加熱10 min。

2.4回歸方程及相關(guān)指標(biāo)的測定

按試驗(yàn)方法1.3，取一系列10 mL比色管，依次加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加4.0 mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見圖1。

圖1乙醇標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 The standard curve of the ethanol standard samples

其乙醇線性回歸方程為：A=1.087 6 C+0.009 0，C （mg/mL），相關(guān)系數(shù)為R = 0.998 7，線性范圍為：0.0～0.6 mg/mL，本方法的檢出限為0.03 mg/mL。對0.6 mL乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行7次測定，得到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為3.8 %。

同理，按試驗(yàn)方法1.3，取一系列10 mL比色管，依次加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL甘油標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后，再加4.0 mL高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液，測定吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果見圖2。

其甘油線性回歸方程為：A=3.082 C+0.010，C （mg/mL），相關(guān)系數(shù)為0.999 0，線性范圍為：0.0～0.4 mg/mL。本方法的檢出限為0.02 mg/mL。對0.4 mL甘油標(biāo)準(zhǔn)溶液，平行7次測定，得到相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為4.8 %。

圖2甘油標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 The standard curve of the glycerol standard samples

2.5樣品含量測定

取兩支10 mL比色管，一支加入3.0 mL A#樣，另一支加3.0 mL B#樣，按試驗(yàn)方法1.3配制及測定吸光度，代入回歸方程，由稀釋倍數(shù)及乙醇甘油密度計(jì)算出葡萄酒樣品中乙醇甘油的濃度，平行測定3次，樣品測定結(jié)果見表1。

表1樣品測定結(jié)果Table 1 Analytical results of samples

所測葡萄酒樣中乙醇平均含量為12.4 %，甘油平均含量為0.79 %。

2.6回收率測定

依次移取1.0 mL A#樣品于兩個(gè)10 mL比色管中，在第二個(gè)比色管中再加入0.5 mL乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后，按試驗(yàn)方法1.3配制測定樣品及樣品加標(biāo)準(zhǔn)的吸光度，將吸光度代入回歸方程計(jì)算出樣品及樣品加標(biāo)準(zhǔn)的濃度，后者減去前者即為測得的標(biāo)準(zhǔn)值，簡稱測得量，測得量除以加入標(biāo)準(zhǔn)加入量乘以100 %即為回收率。吸光度、測得量及回收率數(shù)據(jù)見表2。

表2乙醇回收率試驗(yàn)Table 2 Recovery test for ethanol

乙醇回收率為93.0 %～106.0 %，符合分析要求。

依次移取2.0 mL B#樣品于兩個(gè)10mL比色管中，在第二個(gè)比色管中再加入0.4 mL甘油標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后，按試驗(yàn)方法1.3配制測定樣品及樣品加標(biāo)準(zhǔn)的吸光度，將吸光度代入回歸方程計(jì)算出樣品及樣品加標(biāo)準(zhǔn)的濃度，后者減去前者即為測得的標(biāo)準(zhǔn)值，簡稱測得量，測得量除以加入標(biāo)準(zhǔn)加入量乘以100 %即為回收率。吸光度、測得量及回收率數(shù)據(jù)見表3。

表3甘油回收率試驗(yàn)Table 3 Recovery test for glycerol

甘油回收率為87.5 %～106.3 %，符合分析要求。

3　結(jié)論

本研究建立了高錳酸鉀褪色光度法同時(shí)測定了葡萄酒中乙醇和甘油含量的方法。在測定波長為525nm、反應(yīng)溫度為100℃、反應(yīng)時(shí)間為10 min、濃硫酸用量為10 mL的條件下，測定乙醇時(shí)方法線性范圍為0.0～0.6 mg/mL，回收率為93.0 %～106.0 %，精密度為3.8 %，所測某市售葡萄酒樣中乙醇平均含量（體積比）為12.4 %；測定甘油時(shí)方法線性范圍為0.0～0.4 mg/mL，回收率為87.5 %～106.3 %，精密度為4.8 %，所測某市售葡萄酒樣中甘油平均含量（體積比）為0.79 %。該方法操作簡單，有一定的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國衛(wèi)生部,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會.GB/T 5009.48－2003蒸餾酒與配制酒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003:403

[2]中華人民共和國衛(wèi)生部,中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會. GB/ T15038－2006葡萄酒/果酒通用分析方法[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2006:2-3

[3]謝文,丁慧瑛,章曉氡.葡萄酒、果酒中乙醇含量的測定方法[J].色譜,2004,22(5):561

[4]李丹,周明輝,劉瑩峰,等.氣相色譜法測定粗甘油中的游離甘油含量[J].分析測試學(xué)報(bào),2011,30(9): 1055-1058

[5]黃蓁,他德洪,邱燁,等.氣相色譜法測定生物柴油中總甘油含量[J].云南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011,33(S2): 408-413

[6]陳陽.甲基橙褪色光度法測定酒中乙醇含量[J].理化檢驗(yàn)-化學(xué)分冊,2003,39(3):162-163,165

Study on the Analysis Method of Ethanol and Glycerol Content in Wine

ZHANG Li-ping，LI Wei-hui，XU Jiang-hua
（Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，Sichuan，China）

Abstract：The determination method of ethanol and glycerol content in wine was established by potassium permanganate fading spectrophotometry. The results showed that the measurement wavelength was 525 nm，the reaction temperature was 100℃，the reaction time was 10 min，the amount of concentrated sulfuric acid was 10mL，Beer′s Lawwasobeyedwithintherangeof 0.0-0.6 mg/mLfor ethanol，the detection limit was 0.03 mg/mL，the relative standard deviation（RSD）was 3.8 % and the recovery was 93.0 %-106.0 %.Beer′s Law was obeyed within the range of 0.0-0.4 mg/mL for glycerol，the detection limit was 0.02 mg/mL，the relative standard deviation（RSD）was 4.8 % and the recovery was 87.5 %-106.3 %.The content of ethanol was 12.4 % in sample of wine，The content of glycerol was 0.79 % in sample of wine.

Key words：ethanol；glycerol；spectrophotometry；wine

收稿日期：2014-08-06

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.042

作者簡介：張麗萍（1964—），女（漢），教授，碩士，研究方向：食品分析。