全自动蒸馏-分光光度法测定葡萄酒中二氧化硫残留量
作者: 邵刚
摘 要:目的:研究不同品种葡萄酒中二氧化硫的残留量,且对其安全性进行分析。方法:将葡萄酒样品经过充氮蒸馏法处理后,采用分光光度法在579 nm波长下测定其二氧化硫残留量,从而获得二氧化硫残留量及污染现状。结果:二氧化硫标准溶液在0~3.0 μg·mL-1线性关系良好(r2=0.998 0),平均回收率为95.80%,相对标准偏差为1.16%。且30批次3种类型葡萄酒的二氧化硫残留量均合格,合格率为100%。结论:全自动蒸馏-分光光度法可用于葡萄酒中二氧化硫残留量的测定,其二氧化硫残留量符合国家安全标准,标准葡萄酒中二氧化硫基本不存在污染情况,为今后葡萄酒质量安全控制提供理论支撑。
关键词:分光光度法;葡萄酒;二氧化硫;残留量
Abstract: Objective: To study the residual amount of sulfur dioxide in different varieties of wine, and to analyze its safety. Method: After nitrogen-filled distillation of wine samples, the sulfur dioxide residue was determined by spectrophotometry at 579 nm wavelength, so as to obtain the sulfur dioxide residue and pollution status. Result: The linear relationship of sulfur dioxide standard solution was good in the range of 0~3.0 μg·mL-1 (r2=0.998 0). The average recovery was 95.80% and the relative standard deviation was 1.16%. And 30 batches of three types of wine sulfur dioxide residues are qualified, qualified rate of 100%. Conclusion: The method of automatic distillation-spectrophotometry can be used for the determination of sulfur dioxide residue in wine. The sulfur dioxide residue conforms to the national safety standard, and there is no pollution of sulfur dioxide in standard wine, which provides theoretical support for the future wine quality safety control.
Keywords: spectrophotometry; wine; sulfur dioxide; residual amount
葡萄酒是以葡萄为原料发酵而成的一种果酒,其酒精含量通常在13%~15%,常分为红葡萄酒、白葡萄酒和起泡酒。为了提高葡萄酒的品质,人们往往会添加防腐剂,二氧化硫是一种常用的防腐剂,具有防腐、抗氧化和保持葡萄酒香味的作用。在发酵过程中,二氧化硫可抑制氧化酶从而起到抗氧化的作用,还可澄清且为葡萄酒添加酸度[1]。但二氧化硫超标会对人体产生危害,损伤呼吸道、损害心血管系统、导致胎儿先天畸形及致癌等,其含量须严格控制[2]。目前,《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)规定葡萄酒中二氧化硫类化合物的限量为0.25 g·L,且规定了其残留量检测的标准方法。比色法、滴定法、离子色谱法是食品中二氧化硫最主要的检测方法。虽然比色法所用试剂存在一定的毒性,但其操作简单、应用性广、成本低,一般检测机构均可满足其测定要求。故本文采用全自动二氧化硫蒸馏-分光光度法测定不同种类葡萄酒中二氧化硫的残留量,且以检测数据为依据对安全性进行评估,为今后葡萄酒的加工制备及安全性提供技术支撑[3-5]。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
红葡萄酒、白葡萄酒,均购自于超市;二氧化硫标准溶液(100 μg·mL-1),中国计量院;氨基磺酸氨、乙二胺四乙酸二钠、甲醛、邻苯二甲酸氢钾、盐酸副玫瑰苯胺、冰乙酸和磷酸,均购于国药集团。
1.2 实验仪器
QUINTIX224-ICN万分之一电子天平:赛多利斯科学仪器有限公司;智能一体化蒸馏仪(充氮):青岛瑞明仪器设备有限公司;可见分光光度计:北京海光仪器有限公司。
1.3 实验方法
1.3.1 样品制备
准确吸取50.00 mL液体样品,置于蒸馏烧瓶中。加入250 mL水装上冷凝装置,将冷凝导管插入含有30 mL甲醛吸收液的锥形瓶中,开通氮气,流量控制在1.0 L·min-1,打开分液漏斗活塞,用6 mol·L-1盐酸溶液10 mL快速流入蒸馏瓶,立刻加热烧瓶内的液体至沸腾,微沸1.5 h后停止加热。取下蒸馏瓶,将导管尖嘴用少量的水吸入瓶中,最后将吸收液转移至100 mL容量瓶中,甲醛吸收液定容至刻度[6-7]。
1.3.2 线性关系
配制浓度为10 μg·mL-1二氧化硫标准使用液,分别准确吸取标准使用液0 mL、0.20 mL、0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL和3.00 mL置于25 mL具塞试管中,用甲醛缓冲吸收液定容至刻度10 mL。配制成标准系列0 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1和3.0 μg·mL-1,再依次加入0.5 mL的3 g·L-1氨基磺酸胺溶液、0.5 mL的1.5 mol·L-1氢氧化钠溶液、1.0 mL的0.5 g·L-1盐酸副玫瑰苯胺溶液,摇匀放置20 min后,在579 nm波长下测定吸光度,以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。
1.3.3 样品的测定
吸取试样溶液2.0 mL,置于25 mL具塞试管中,按照1.3.2“用甲醛缓冲吸收液定容至刻度10.00 mL……”进行操作,同时做空白实验。
1.3.4 精密度
选取同一批次的葡萄酒样品经上述方法(1.3.1)处理后,得到供试样品溶液,平行测定6次,计算测定值的相对标准偏差(RSD)。
1.3.5 加标回收率
配制3个梯度(0.5 μg·mL-1、1.0 μg·mL-1、2.0 μg·mL-1)浓度的二氧化硫标准溶液,分别加入已知二氧化硫残留量的同一批次样品,经上述方法(1.3.1)制备后,采用上述条件平行测定6次,计算样品的加标回收率[8-10]。
2 结果与分析
2.1 检测方法的确定
样品前处理效果直接影响二氧化硫含量的准确性测定,因此选择最佳的二氧化硫前处理方法具有重要意义。本文以红葡萄酒样品为例,对比了蒸馏法、氧化法、碘量法3种方法测定红葡萄酒中二氧化硫残留量,结果相差不大。但蒸馏法所用试剂较少、处理方法简单,选择此法易行[11-12]。
2.2 检测方法性能考察
2.2.1 线性关系
本实验按照《食品安全国家标准 食品中二氧化硫的测定》(GB 5009.34—2022)中的测试条件进行测定,以质量X为横坐标,二氧化硫的吸光度Y为纵坐标绘制标准曲线,其线性回归方程为Y=0.026 6X+0.039 5,相关系数为0.999 8,表明二氧化硫残留量在葡萄酒中浓度为0~3.0 μg·mL-1线性关系良好。
2.2.2 检出限、定量限
本实验通过分析大量样品空白确定检出限,计算出检测结果的算数平均值(X)和标准偏差(S),从而利用公式LOD=X+3S确定出方法检出限(LOD)为1 mg·L-1,以10倍检出限作为定量限。
2.2.3 精密度
选取同一个样品进行6次重复性测定,符合相对标准偏差为1.16%,表明分光光度计设备精密度良好。
2.2.4 回收率
将已知浓度的二氧化硫标准液加入样品中,使加标后的样品中二氧化硫有低、中、高3个浓度,对其进行3水平6平行加标实验测定,计算样品的平均加标回收率为95.80%,回收率范围为94.20%~97.50%,表明二氧化硫回收率良好,具体回收率见表1。
2.3 样品测定结果
按照上述样品处理及检测方法,各测定10批次红葡萄酒、白葡萄酒和起泡葡萄酒样品中的二氧化硫残留量,含量平均值分别为36.6 mg·L-1、64.9 mg·L-1和59.3 mg·L-1。与《食品安全国家标准 食品添加剂使用标准》(GB 2760—2014)规定葡萄酒中二氧化硫类化合物的限量值0.25 g·L-1比较,30批次样品二氧化硫残留量都符合标准,合格率为100%,详见表2。
3 结论与讨论
本试验所使用的葡萄酒中二氧化硫残留量检测方法全自动蒸馏-分光光度法,通过对其二氧化硫标准工作曲线的线性范围、方法检出限、方法定量限、精密度及回收率等准确度进行方法验证,表明此方法的检测相比于文献中已有的其他方法,其主要优势在于实验过程简单可控,存在较小的人为误差,且简单、易行、方便且快捷[13-14]。采用此方法分别对10批次红葡萄酒、10批次白葡萄酒和10批次起泡葡萄酒进行二氧化硫残留检测研究,可知全自动蒸馏-分光光度法在食品中二氧化硫的检验检测方面具有普适性,且3种类型的葡萄酒中均检出二氧化硫残留量,但未超食品安全国家标准,安全性较高。其中,白葡萄酒中残留值最高,起泡酒次之,红葡萄酒中残留量最低,这可能是由于葡萄酒种类不同带来残留量检出值的差异性。此外,本研究不仅局限于葡萄酒中二氧化硫残留量的分析,其在提醒相关人员引起对葡萄酒中二氧化硫含量现象的思考,使食品中二氧化硫残留引起人们的高度重视[15-16]。
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作者简介:邵刚(1991—),女,甘肃武威人,本科,助理工程师。研究方向:食品检测。