干紅葡萄酒中原汁含量的測定方法

朱鳳妹，李 軍，李金丹

(河北科技師范學(xué)院食品科技學(xué)院，河北 秦皇島，066600)

干紅葡萄酒含有對人體有益的維生素、氨基酸以及多酚類化合物等，不僅營養(yǎng)豐富，而且具有預(yù)防心血管疾病、防治動脈粥樣硬化等功效［1，2］，已逐漸為越來越多的中國人所接受。我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 15038-2006)中規(guī)定葡萄酒干浸出物含量是衡量葡萄酒質(zhì)量的重要指標(biāo)，即干浸出物含量越高，表明葡萄酒原汁含量越高，且質(zhì)量越好。因此，有些生產(chǎn)廠家鉆“葡萄酒干浸出物檢驗方法”的空子，在“葡萄酒”中添加甘油，以提高干浸出物的含量，造成原汁含量達(dá)標(biāo)的假象。部分企業(yè)(主要是小型的個體私營企業(yè))，為了降低成本，賺取高額利潤，生產(chǎn)中弄虛作假，少加甚至不加葡萄酒原汁，只用酸度調(diào)節(jié)劑、著色劑、甜味劑、增稠劑以及香料等食品添加劑進(jìn)行勾兌配制，使他們生產(chǎn)的葡萄酒的各項指標(biāo)都符合國家標(biāo)準(zhǔn)，致使“三精一水”變成合格葡萄酒，而實際上，只有原汁含量為100%的葡萄酒才是合格的葡萄酒［3～6］。

市場上之所以會出現(xiàn)大量的假冒偽劣葡萄酒，究其原因是因為現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)雖規(guī)定了葡萄原汁含量，卻無檢測方法，所以設(shè)計、驗證“葡萄酒原汁含量檢驗方法”是當(dāng)務(wù)之急。為此筆者將采用兩種方法:緩沖系數(shù)法和氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒原汁含量，并對這兩種方法進(jìn)行比較，以期為葡萄酒原汁含量的測定提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料與試劑

1．1．1 材料 干紅葡萄酒(赤霞珠)，由昌黎地王集團(tuán)提供;華夏王干紅(赤霞珠，2007年份)，購于家惠超市昌黎店;華夏長城干紅(赤霞珠，2007年份)，購于昌黎縣陳氏超市。

1．1．2 試劑 所用試劑均為分析純。

1．1．3 主要儀器 SP-723型可見分光光度計，上海光譜儀器有限公司生產(chǎn);FA2004型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司生產(chǎn);pHS-3C酸度計，蕭山市鑫龍儀器有限公司生產(chǎn);水蒸氣蒸餾裝置。

1．2 試驗方法

1．2．1 緩沖系數(shù)法測定葡萄酒中原汁含量

①不同原汁含量的葡萄酒溶液的配制 A未調(diào)配:用葡萄酒樣品配制原汁體積分?jǐn)?shù)分別為0．20，0．40，0．60，0．80，1．00 的葡萄酒溶液各500 mL;B 調(diào)配:根據(jù)測定的葡萄酒中總酸和總糖的含量［7］，利用葡萄酒加酒石酸(使溶液總酸含量與葡萄酒樣品相同)、葡萄糖(使溶液總糖含量與葡萄酒樣品相同)配成原汁體積分?jǐn)?shù)分別為 0．20，0．40，0．60，0．80，1．00 的溶液各500 mL。然后根據(jù)定義分別檢測 A和B系列溶液的緩沖系數(shù)。

②緩沖系數(shù)的定義及測定 在葡萄酒溶液中不斷添加檸檬酸，測定添加檸檬酸后溶液的pH值，根據(jù)pH值計算出溶液中的H+濃度。取7組數(shù)據(jù)，以葡萄酒溶液中檸檬酸的添加量(g/L)為橫軸，以H+濃度(mol/L)為縱軸，做線性回歸，求得直線的斜率，定義為緩沖系數(shù)K。K值越大，說明添加同樣多的檸檬酸，溶液的H+濃度變化小，即溶液的緩沖能力大;K值越小，添加同樣多的檸檬酸溶液，H+濃度變化大，即溶液的緩沖能力?。?，9］。

1．2．2 氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒中原汁含量

①不同原汁含量的葡萄酒溶液的配制 利用葡萄酒樣品調(diào)配成原汁體積分?jǐn)?shù)分別為0．10，0．20，0．30，0．40，0．50，1．00的溶液(A 未調(diào)配)，以及利用葡萄酒樣品加酒石酸、葡萄糖調(diào)配成原汁體積分?jǐn)?shù)分別 0．10，0．20，0．30，0．40，0．50，1．00 的溶液(B 調(diào)配)，每種溶液均配置 100 mL。

②中和游離酸 準(zhǔn)確吸取上述溶液30 mL于100 mL燒杯中，用質(zhì)量濃度為0．50 g/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至酸度計指示 pH 8．2［10，12］。

③氨基酸態(tài)氮的測定 向上述溶液中準(zhǔn)確加入甲醛溶液10 mL，混均，用質(zhì)量濃度為0．50 g/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH 9．2，記錄此次消耗NaOH的體積。

④空白實驗 取水30 mL，用質(zhì)量濃度為0．50 g/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH 8．2，再準(zhǔn)確加入甲醛溶液10 mL，繼續(xù)用質(zhì)量濃度為0．50 g/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH 9．2，記錄用去的NaOH體積。

⑤計算公式

式中:X—樣品中氨基酸態(tài)氮含量(單位:mg/L)。

V1—葡萄酒稀釋液在加入甲醛溶液后滴定至pH 9．2所用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(單位:mL)。

V2—空白滴定在加入甲醛溶液后滴定至pH 9．2所用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(單位:mL)。

C—NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度0．071 5 mol/L。

0．014—與1．00 mL 1．000 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)?shù)牡馁|(zhì)量(單位:g/mol)。

每份樣品做3次平行測定。以氨基酸態(tài)氮含量為橫坐標(biāo)X，以原汁含量為縱坐標(biāo)Y，做線性回歸，得到原汁含量與氨基酸態(tài)氮含量的關(guān)系式。

2 結(jié)果與分析

2．1 緩沖系數(shù)法測定葡萄酒中原汁含量的結(jié)果

2．1．1 不同原汁含量的葡萄酒加糖量和加酸量 經(jīng)直接滴定法測得葡萄酒總糖的質(zhì)量濃度為4．10 g/L;利用酒樣加葡萄糖調(diào)配成不同原汁含量的樣品，調(diào)配結(jié)果如表1所示。經(jīng)電位滴定法測得葡萄酒總酸的質(zhì)量濃度為4．48 g/L，利用酒樣加酒石酸調(diào)配成不同原汁含量的樣品，調(diào)配結(jié)果如表2所示。

表1 不同原汁含量的葡萄酒加糖量

表2 不同原汁含量的葡萄酒加酸量

2．1．2 不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度隨添加的檸檬酸變化關(guān)系 按1．2．1中的①方法配制的A，B 兩組溶液共 12 種，每種溶液各取 7 份，每份 50 mL，往其中分別添加 250，300，350，400，450，500，550 mg檸檬酸，相當(dāng)于葡萄酒溶液中檸檬酸的質(zhì)量濃度分別為5，6，7，8，9，10，11 g/L，記錄溶液的 pH值，然后計算溶液中H+濃度。以H+濃度(mol/L)為Y軸，以檸檬酸的質(zhì)量濃度(g/L)為X軸作圖(圖1，圖2)。結(jié)果表明:葡萄酒溶液原汁含量越高，H+濃度反而越低;隨著檸檬酸添加量的增多，調(diào)配與未調(diào)配的不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度逐漸增加，但由于葡萄酒原汁含量不同，H+濃度增加的速度不同，隨著葡萄原汁含量的增加，溶液中H+濃度增加的速度隨檸檬酸添加量的增加而減小。

圖1 A未調(diào)配葡萄酒H+濃度隨檸檬酸添加量的變化

圖2 B調(diào)配葡萄酒H+濃度隨檸檬酸添加量的變化

2．1．3 不同原汁含量的葡萄酒溶液緩沖系數(shù)的測定 根據(jù)緩沖系數(shù)的定義，以H+濃度(mol/L)為Y軸，以檸檬酸的質(zhì)量濃度(g/L)為X軸，對2．1．2所得結(jié)果做線性回歸，得到的直線方程的斜率即為葡萄酒溶液的緩沖系數(shù)(表3，表4)。

表3 不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數(shù)(A未調(diào)配)

表4 不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數(shù)(B調(diào)配)

由表3和表4可見，A組溶液不同原汁含量的葡萄酒溶液的相關(guān)系數(shù)R2差別不大，B組溶液中葡萄酒原汁含量較小時，相關(guān)系數(shù)R2較小，溶液中H+濃度與檸檬酸添加量線性相關(guān)性較差;隨著葡萄酒原汁含量的增加，溶液的緩沖系數(shù)變大，說明溶液的緩沖能力也增大。當(dāng)含葡萄酒原汁溶液的糖、酸含量被調(diào)至與葡萄酒樣品相同后，溶液的緩沖系數(shù)減小，緩沖能力降低。

2．1．4 原汁含量的計算公式 以溶液的緩沖系數(shù)為X軸，以葡萄酒原汁含量為Y軸，對2．1．3中的結(jié)果進(jìn)行線性回歸，見圖3和圖4。

根據(jù)圖3和圖4可計算出直線的斜率KA=0．003 5，KB=0．003 5。原汁含量(Y)與緩沖系數(shù)(X)的關(guān)系式為:

由公式可見，用糖、酸調(diào)配后的葡萄酒測得的原汁含量比未調(diào)配的葡萄酒原汁含量高5．04，而實際上造假者一般都會添加糖、酸，所以用該法測定市售酒原汁含量時，用公式(2)計算出的結(jié)果應(yīng)減去5．04，可以直接采用公式(1)。

圖3 未調(diào)配葡萄酒原汁含量的回歸曲線

圖4 調(diào)配葡萄酒原汁含量的回歸曲線

2．1．5 公式驗證 用蒸餾水對標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒樣品進(jìn)行稀釋，使溶液中最終的葡萄酒原汁體積分?jǐn)?shù)分別為0．30，0．50，0．70。按照1．2．1中的②方法測定各溶液的緩沖系數(shù)，將結(jié)果代入公式(1)中計算葡萄酒原汁含量。不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度、緩沖系數(shù)見表5和表6。每份樣品做3次平行測定，考察方法的重復(fù)性和回收率，結(jié)果見表7。

該方法精密度0．58% ～1．84%，回收率96．68% ～100．45%，因此本方法的重復(fù)性好、回收率高，能夠滿足分析的要求。

2．1．6 市售葡萄酒的檢驗 收集市場上的葡萄酒樣品共2種，按照上述方法測定葡萄酒的緩沖系數(shù)和葡萄酒原汁含量，結(jié)果表明，兩種葡萄酒原汁含量均符合標(biāo)準(zhǔn)，說明該方法實用(表8)。

表5 不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度 mol/L

表6 葡萄酒不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數(shù)

表7 方法的重復(fù)性和回收率試驗結(jié)果

表8 市售葡萄酒的緩沖系數(shù)和葡萄酒原汁含量實際測定結(jié)果

2．2 氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒溶液中原汁含量的結(jié)果

2．2．1 不同原汁含量的葡萄酒溶液加糖量和加酸量

利用酒樣加葡萄糖調(diào)配成不同原汁含量的葡萄酒溶液樣品(表9)。利用酒樣加酒石酸調(diào)配成不同原汁含量的葡萄酒溶液樣品(表10)。

表9 不同原汁含量的葡萄酒溶液的加糖量

表10 不同原汁含量的葡萄酒溶液的加酸量

2．2．2 不同原汁含量的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量 A組(稀釋的葡萄酒溶液)和B組(稀釋后加入酒石酸、葡萄糖的葡萄酒溶液)的氨基酸態(tài)氮含量都隨著葡萄酒原汁含量的上升而上升(表11，表12)。A組和B組同一原汁含量的葡萄酒溶液中氨基酸態(tài)氮含量變化不大。表明，加入酸、糖后的葡萄酒溶液中氨基酸態(tài)氮的含量不會發(fā)生大的變化。

表11 未調(diào)配的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量

2．2．3 葡萄酒原汁含量與氨基酸態(tài)氮含量的關(guān)系式 以氨基酸態(tài)氮含量為橫坐標(biāo)X，以葡萄酒原汁含量為縱坐標(biāo)Y，作線性回歸，結(jié)果如圖5和圖6所示。

根據(jù)圖5和圖6可計算出直線的斜率KA=3．329 6，KB=3．328 1。原汁含量(Y)與氨基酸態(tài)氮含量(X)的關(guān)系式為:

由公式可見調(diào)配與未調(diào)配的葡萄酒溶液所測得的氨基酸態(tài)氮含量差別不大，所以對市售酒進(jìn)行測定時采用公式(3)即可。

表12 調(diào)配后的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量

圖5 未調(diào)配葡萄酒氨基酸態(tài)氮含量的回歸曲線

圖6 調(diào)配葡萄酒氨基酸態(tài)氮含量的回歸曲線

2．2．4 公式驗證 用蒸餾水對標(biāo)準(zhǔn)葡萄酒樣品進(jìn)行稀釋，使最終的葡萄酒溶液中葡萄酒原汁的體積分?jǐn)?shù)分別為0．60，0．70，0．80。按照1．2．2方法測定各葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量，將結(jié)果代入公式(3)、(4)中計算葡萄原汁含量。每份樣品做3次平行測定，結(jié)果見表13;考察方法的重復(fù)性和回收率，結(jié)果見表14。

表13 不同原汁含量的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量

表14 葡萄酒溶液中原汁含量測定方法的重復(fù)性和回收率

該方法精密度0．31% ～0．33%，回收率99．65% ～100．22%，因此本方法的重復(fù)性好、回收率高，能夠滿足分析的要求。

表15 實際葡萄酒樣品中氨基酸態(tài)氮含量和葡萄原汁含量的測定結(jié)果

2．2．5 市售葡萄酒的檢驗 收集市場上的葡萄酒樣品共2個，按照上述方法測定葡萄酒的氨基酸態(tài)氮含量和葡萄酒原汁含量。結(jié)果表明，這兩種葡萄酒葡萄原汁均符合標(biāo)準(zhǔn)(表15)，說明該方法實用。

3 結(jié)論與討論

葡萄汁是一種含有碳水化合物、有機(jī)酸、蛋白質(zhì)、氨基酸、無機(jī)鹽等物質(zhì)的復(fù)合體系，所以利用緩沖系數(shù)法測定葡萄酒原汁含量時，添加一些對緩沖性無影響的添加劑不影響該方法的準(zhǔn)確性。利用緩沖系數(shù)法測定葡萄酒原汁含量時，酸度計必須有較高的靈敏度，要嚴(yán)格按照酸度計的使用方法對其進(jìn)行操作。利用氨基酸態(tài)氮定量法測定氨基酸態(tài)氮含量時，利用多量甲醛是很重要的，為了保證甲醛足量，在試樣中添加甲醛，使溶液中含有甲醛量至少達(dá)到100 mL/L的比例。另外，如果酒樣中含銨離子，則NH+4也將為甲醛封住，于是銨鹽類的酸根，就可用堿液來滴定，測得的結(jié)果為氨基酸態(tài)氮與銨離子態(tài)氮的總和，使結(jié)果偏高，所以該方法還需要進(jìn)一步改進(jìn)。

利用緩沖性鑒定葡萄酒原汁含量時，經(jīng)過調(diào)配的葡萄酒與未調(diào)配的葡萄酒相比，溶液緩沖系數(shù)減小，緩沖能力降低，但緩沖系數(shù)和原汁含量仍呈線性關(guān)系;利用氨基酸態(tài)氮鑒定葡萄酒原汁含量時，氨基酸態(tài)氮的測定不受糖、酸添加的影響且氨基酸態(tài)氮與原汁含量也呈線性相關(guān)。從線性方程的相關(guān)系數(shù)可以看出，氨基酸態(tài)氮定量法測定的氨基酸態(tài)氮的含量與原汁含量的線性相關(guān)性更好。從方法的重復(fù)性和回收率試驗結(jié)果可以看出，這兩種方法的重復(fù)性好和回收率高。利用緩沖系數(shù)法和氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒原汁含量具有迅速、簡便的特點。本次研究只選取赤霞珠品種的干紅葡萄酒進(jìn)行實驗，在進(jìn)一步的研究中，應(yīng)增加選取葡萄的品種。

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