快速酒精儀在黃酒酒精度分析中的應(yīng)用

黃媛媛，肖蒙，彭金龍，葉小龍，胡健

（上海金楓酒業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，上海201501）

快速酒精儀在黃酒酒精度分析中的應(yīng)用

黃媛媛，肖蒙，彭金龍，葉小龍，胡健

（上海金楓酒業(yè)股份有限公司技術(shù)中心，上海201501）

通過與GB/13662—2008《黃酒》中的酒精度檢測(cè)方法相比較，研究了近紅外酒精分析儀法的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性，并且研究了總糖、濁度和色度對(duì)該方法的影響。結(jié)果表明，與國(guó)標(biāo)檢測(cè)方法相比，近紅外酒精分析儀法操作簡(jiǎn)單、快速，并且重復(fù)性和準(zhǔn)確性都更高。

黃酒；近紅外；酒精度；酒精分析儀

黃酒酒精度（酒精含量）是指20℃時(shí)100mL黃酒中所含乙醇的毫升數(shù)，是黃酒質(zhì)量控制的關(guān)鍵指標(biāo)之一，所以對(duì)黃酒的特征指標(biāo)—酒精度的檢測(cè)非常重要[1]。

目前，在酒類行業(yè)檢測(cè)酒精度的方法有很多，例如密度瓶法、酒精計(jì)法、酒精儀檢測(cè)法（如Anton Paar啤酒分析儀，Scaba全自動(dòng)啤酒分析儀等）、酶分析法、氣相色譜法等。其中，酒精儀檢測(cè)法，具有快速、準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點(diǎn)，主要應(yīng)用在啤酒行業(yè)[2-5]。但由于黃酒與啤酒在酒精度、總糖、濁度和色度等方面具有較大差異，可能會(huì)造成酒精儀測(cè)定酒精度不穩(wěn)定，故酒精儀尚未應(yīng)用到黃酒行業(yè)中。

國(guó)內(nèi)黃酒行業(yè)一般都采用GB/13662—2008《黃酒》中酒精度檢測(cè)方法，其原理是試樣經(jīng)過蒸餾，用酒精計(jì)測(cè)定蒸出液中酒精的含量[6-8]。雖然該方法需要的設(shè)備簡(jiǎn)單，便于推廣，但是在長(zhǎng)期的實(shí)踐過程中暴露出很多缺點(diǎn)，例如操作繁瑣，樣品需要進(jìn)行蒸餾，操作過程中酒精容易有損失；檢測(cè)速度慢，完成一個(gè)樣品的檢測(cè)需要30min；使用酒精計(jì)測(cè)量讀數(shù)時(shí)，因于個(gè)體差異，檢測(cè)結(jié)果有人為誤差等[9]。

因此，為了快速檢測(cè)黃酒酒精度、降低誤差等目的，本研究引進(jìn)了Anton Paar酒精分析儀，并對(duì)其進(jìn)行了準(zhǔn)確度的檢測(cè)。結(jié)果表明，儀器準(zhǔn)確度高，然后再將其對(duì)黃酒的酒精度進(jìn)行自動(dòng)進(jìn)樣檢測(cè)。其原理是根據(jù)乙醇分子中的官能團(tuán)對(duì)特定的近紅外波長(zhǎng)的吸收而使得透射出來的光線變?nèi)?，通過酒精分析儀中的檢測(cè)器分析透射或反射光線的光密度，就可以計(jì)算出黃酒中的酒精含量，最終通過Excel表格把數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄下來；使用特定的吸收波長(zhǎng)，可以避免黃酒的其他組分的干擾，確保酒精度測(cè)定的準(zhǔn)確性[11-15]。酒精分析儀檢測(cè)樣品無需前處理，3min完成一個(gè)樣品的檢測(cè)；同時(shí)，避免了人為誤差，可以快速得到準(zhǔn)確的結(jié)果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

黃酒：上海金楓酒業(yè)股份有限公司。

無水乙醇（色譜純）、單寧（化學(xué)純）、無水葡萄糖（化學(xué)純）、焦糖色、斐林試劑等均為市售；標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液按照GB/13662—2008《黃酒》中要求配制。

1.2 儀器與設(shè)備

Alcolyzer Wine酒精分析儀：Anton Paar股份有限公司；2100AN濁度儀：美國(guó)哈希公司；BS210S分析天平：北京賽多利斯天平有限公司；ZF08-TZ酒精計(jì)：上海華辰醫(yī)用儀表有限公司。

1.3 方法

1.3.1 準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)

配制15%vol乙醇溶液：取150mL乙醇（色譜純99.99%），加水稀釋至1 000mL，混勻，待用。

用下面3種方法各做平行實(shí)驗(yàn)10次：①用酒精分析儀檢測(cè)15%vol乙醇溶液；②取100mL 15%vol乙醇溶液于100mL量筒，用酒精計(jì)直接測(cè)檢測(cè)；③將15%vol乙醇溶液100mL，經(jīng)過蒸餾后用酒精計(jì)測(cè)定蒸出液中酒精的含量。

1.3.2 濁度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

取黃酒樣品1#依次加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0、5mg/kg、10mg/kg、15mg/kg的單寧，混勻。用酒精分析儀檢測(cè)上述4個(gè)樣品的酒精度，同時(shí)用哈希濁度儀檢測(cè)其濁度，各做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)取平均值，分析濁度（EBC）對(duì)酒精分析儀的影響。

取不同酒精度的黃酒樣品2#，按上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。

1.3.3 總糖濃度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

取黃酒樣品1#依次加入0、2%、4%、6%、8%的無水葡萄糖，混勻。用酒精分析儀檢測(cè)上述5個(gè)樣品的酒精度，同時(shí)采用GB/13662—2008《黃酒》中的亞鐵氰化鉀滴定法檢測(cè)其總糖，各做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)取平均值，分析葡萄糖的濃度對(duì)酒精分析儀的影響。

取不同酒精度的黃酒樣品2#，按上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。

1.3.4 色度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

取黃酒樣品1#依次加入0、0.5‰、1.0‰、1.5‰、2.0‰的焦糖色，混勻。用酒精分析儀檢測(cè)上述5個(gè)樣品的酒精度，同時(shí)用哈希濁度儀檢測(cè)其色度，各做3個(gè)平行實(shí)驗(yàn)取平均值，分析色度對(duì)酒精分析儀的影響。

取不同酒精度的黃酒樣品2#，按上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。

1.3.5 驗(yàn)證性和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

采用國(guó)標(biāo)GB/13662—2008《黃酒》規(guī)定的方法和酒精分析儀檢測(cè)本公司同一黃酒樣品酒精度，各做平行實(shí)驗(yàn)10次。

2 結(jié)果與分析

2.1 準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)

根據(jù)1.3.1準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)，分析結(jié)果見表1。

由表1可知，方法①和②的均值存在一定的差異性，所以用t檢驗(yàn)法判斷這兩組數(shù)據(jù)是否存在顯著性差異。在α= 0.05時(shí)，查t檢驗(yàn)臨界值分布表可知t（0.05/2，18）=2.101[16]；根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)計(jì)算可得t=1.97

方法①與②的均值都明顯高于方法③，其中方法①與③相差0.31%vol，這可能主要與蒸餾過程中酒精的揮發(fā)有關(guān)，酒精含量的損耗一般在0.2%vol左右。所以在酒精水溶液的酒精度測(cè)量中，酒精分析儀的檢測(cè)結(jié)果比國(guó)標(biāo)蒸餾法更加準(zhǔn)確。

方法①的標(biāo)準(zhǔn)偏差僅為0.026，明顯低于方法②（0.096）與③（0.122），說明酒精儀分析法的精密度高，檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確。

由于以上測(cè)量樣品皆為酒精和水的混合溶液，成分簡(jiǎn)單，干擾因素少，但在實(shí)際酒樣酒精度的測(cè)量操作中，酒中成分復(fù)雜，所以酒樣中其他組分特別是總糖和濁度是否對(duì)酒精分析儀的測(cè)量造成干擾影響，需要進(jìn)一步進(jìn)行酒精分析儀的抗干擾因素實(shí)驗(yàn)。

2.2 濁度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

濁度對(duì)酒精儀分析結(jié)果的影響見表2。

表2 濁度對(duì)酒精分析儀檢測(cè)結(jié)果的影響Table 2 Effect of turbidity on Alcolyzer Wine test result

由表2可知，隨著濁度的增加，酒精度的數(shù)值基本不變，所以濁度的高低對(duì)酒精分析儀的檢測(cè)幾乎沒有影響。但是為了儀器的正常使用和維護(hù)保養(yǎng)，渾濁的黃酒樣品應(yīng)先過濾再進(jìn)行檢測(cè)。

2.3 色度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

色度對(duì)酒精儀分析結(jié)果的影響見表3。

表1 準(zhǔn)確性實(shí)驗(yàn)測(cè)定結(jié)果Table 1 Result of accuracy experiment

表3 色度對(duì)酒精分析儀檢測(cè)結(jié)果的影響Table 3 Effect of chromaticity on Alcolyzer Wine test result

由表3可知，通過添加焦糖色增加黃酒色度，酒精度保持不變，所以色度對(duì)酒精分析儀的檢測(cè)沒有影響。

2.4 總糖質(zhì)量濃度對(duì)酒精分析儀的影響實(shí)驗(yàn)

總糖質(zhì)量濃度對(duì)酒精儀分析結(jié)果的影響見表4。

表4 總糖質(zhì)量濃度對(duì)酒精分析儀檢測(cè)結(jié)果的影響Table 4 Effect of total sugar concentration on Alcolyzer Wine test result

由表4可知，隨著酒樣總糖的逐漸升高，所測(cè)得酒精度數(shù)值逐漸降低，但幅度較小依次僅為2.7%vol、4.9%vol，所以，黃酒中總糖的質(zhì)量濃度對(duì)酒精分析儀的檢測(cè)結(jié)果有一定的影響，但影響不大。

2.5 驗(yàn)證性和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果見表5。

表5 黃酒樣品酒精度測(cè)定結(jié)果Table 5 Determination of alcohol content in Chinese rice wine

由表5可知，上述2種方法測(cè)得的酒精度均值相差0.42%vol，這是由于國(guó)標(biāo)采用蒸餾造成部分酒精損失，這與2.1中的0.34%vol相當(dāng)；用酒精分析儀法測(cè)得的酒精度的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.01%vol左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于國(guó)標(biāo)法的0.11%vol，說明酒精分析儀的精密度和穩(wěn)定性高。

3 結(jié)論

通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與GB/13662—2008《黃酒》中的酒精度檢測(cè)方法相比，酒精分析儀法操作簡(jiǎn)單、快速，而且重復(fù)性、精密度和準(zhǔn)確性都更高。該方法在我企業(yè)質(zhì)檢部門已連續(xù)應(yīng)用了3年多，使用期間未出現(xiàn)任何故障，且使用過程中，檢測(cè)所需樣品量少，僅需30mL/次；檢測(cè)速度快，每個(gè)樣品大約3min；幾乎不需要耗材，只需少量清洗用水；對(duì)實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境影響較少，不產(chǎn)生熱量。近紅外酒精分析儀的應(yīng)用為黃酒中酒精含量的檢測(cè)提供了一種新的方法，在企業(yè)日常酒精度檢測(cè)中不僅可提高工作效率，還可保證結(jié)果的檢測(cè)精度和準(zhǔn)確性，滿足企業(yè)的檢測(cè)需求。

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Alcohol content determination of Chinese rice wine using Alcolyzer Wine

HUANG Yuanyuan,XIAO Meng,PENG Jinlong,YE Xiaolong,HU Jian
(Technical Center of Shanghai Jinfeng Wine Co.,Ltd.,Shanghai 201501,China)

By comparison with the alcohol detection methods described in GB/13662—2008 Rice Wine,the accuracy and stability of near infrared Alcolyzer Wine was discussed and the effect of total sugar,turbidity and chromaticity on this method was studied.The results showed that,the near infrared Alcolyzer Wine was simple,rapid with higher repeatability and accuracy,comparing with the national detection method.

Chinese rice wine;near infrared;alcohol content;Alcolyzer Wine

TS261.7

A

0254-5071（2014）04-0139-03

10.3969/j.issn.0254-5071.2014.04.033

2014-02-24

新型黃酒工藝及相關(guān)新產(chǎn)品的研究與開發(fā)（133919N1000）

黃媛媛（1986-），女，本科，主要從事黃酒生產(chǎn)工藝技術(shù)的研究和新產(chǎn)品的開發(fā)工作。