鑒別紅葡萄酒中添加人工色素或天然色素的簡(jiǎn)易方法

胡秀峰，康曉鷗，韋麗紅，李占臣，梅　博，甄　月，劉　靜，張　倩

（河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北保定071000）

鑒別紅葡萄酒中添加人工色素或天然色素的簡(jiǎn)易方法

胡秀峰，康曉鷗，韋麗紅*，李占臣，梅博，甄月，劉靜，張倩

（河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，河北保定071000）

目的：鑒別紅葡萄酒中是否添加合成人工色素以及天然色素（以葡萄皮紅色素為例）。方法：對(duì)葡萄酒樣品、人工色素模擬酒和天然色素模擬酒樣品在堿性測(cè)試試紙上顯示的顏色進(jìn)行表征并對(duì)比。結(jié)果：當(dāng)測(cè)試試紙顯示的顏色為紅色時(shí)，該紅葡萄酒樣品中含有人工色素；當(dāng)測(cè)試試紙顯示的顏色為藍(lán)色，并在室溫下暴露在空氣中5min后不變色，則該紅葡萄酒樣品中添加天然色素，在5min內(nèi)若由藍(lán)色變?yōu)辄S色，則說(shuō)明該紅葡萄酒樣品中未添加天然色素，為全葡萄汁釀制而成。結(jié)論：該法簡(jiǎn)易快速，適合初步定性鑒別紅葡萄酒中是否摻雜色素使用。

紅葡萄酒，人工色素，天然色素，試紙，鑒別

人們長(zhǎng)期飲用紅葡萄酒可以降低癌癥的發(fā)病率和心腦血管引起的死亡率，以及延緩衰老［1-2］。然而飲用假紅葡萄酒，就會(huì)給人體帶來(lái)危害，包括一般毒性、致瀉性和致癌性［3］。2011年第三季度廣東省酒類(lèi)檢測(cè)中心對(duì)廣東省流通環(huán)節(jié)酒類(lèi)市場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督抽查剔除純標(biāo)簽不合格后的抽樣合格率為73.3%［4］。目前，一些廠家采取在葡萄酒中添加天然色素如葡萄皮紅色素或黑米色素的方法，以提高葡萄酒的顏色和外觀品質(zhì)。在天然色素的萃取、純化和防止氧化過(guò)程中，一般會(huì)使用化學(xué)合成原料，這些化學(xué)原料也會(huì)對(duì)天然色素的結(jié)構(gòu)和安全性產(chǎn)生一定的負(fù)面影響［5］。

潘維瑩等［4］對(duì)檢驗(yàn)紅葡萄酒中人工色素的方法進(jìn)行了總結(jié)，主要有紙上層析法、毛細(xì)管電泳法等，這些方法都取得較好效果，但沒(méi)有涉及檢測(cè)天然色素。天然色素的檢測(cè)方法主要有高效液相色譜法（HPLC）［6］，檢測(cè)花色苷結(jié)構(gòu)還可用快原子轟擊質(zhì)譜法（FAB-MS）和核磁共振法（NMR）［7］。

上述檢測(cè)紅葡萄酒中的色素方法都需要專(zhuān)業(yè)的儀器、試劑及操作人員，不適合在消費(fèi)者的日常生活中使用。由于紅葡萄酒中花色素苷在p H＞11的堿性環(huán)境中去質(zhì)子化形成藍(lán)色的醌型結(jié)構(gòu)顯示藍(lán)色［8］，人工色素沒(méi)有上述性質(zhì)，天然色素具較強(qiáng)抗氧化性的特點(diǎn)。本研究提出一種同時(shí)能鑒別紅葡萄酒中是否添加人工色素和天然色素的快速簡(jiǎn)易，適于消費(fèi)者操作的方法。

1　材料與方法

1.1材料與儀器

測(cè)試試紙（長(zhǎng)度38～42mm，寬度8～12mm，厚度0.1～0.2mm，pH＞12） 北京中技惠民科技發(fā)展有限公司；空白試紙（長(zhǎng)度38～42mm，寬度8～12mm，厚度0.1～0.2 mm，pH=7） 杭州特種紙業(yè)有限公司；法萊雅干紅葡萄酒法國(guó)CORDES酒莊；張?jiān)Ｆ符愔楦杉t葡萄酒煙臺(tái)張?jiān)Ｆ咸丫漆劸朴邢薰?；白洋河干紅葡萄酒煙臺(tái)白洋河釀酒有限責(zé)任公司；西夫拉姆黑比諾特級(jí)酒莊干紅葡萄酒2002煙臺(tái)威斯諾查爾斯酒業(yè)有限公司；長(zhǎng)城解百納特釀3年干紅葡萄酒中糧集團(tuán)；葡萄皮紅色素諸城龍?jiān)铺烊皇称飞赜邢薰?，食品?jí)；檸檬黃色素、胭脂紅色素、亮藍(lán)色素、誘惑紅色素上海染料研究所有限公司，食品級(jí)；焦糖色素河南新鄉(xiāng)科興添加劑有限責(zé)任公司，食品級(jí)。

RM 200QC色值測(cè)試儀愛(ài)色麗亞太有限公司；LC-20A液相色譜日本島津；125HS佳能數(shù)碼相機(jī)日本。

1.2模擬酒樣品基礎(chǔ)液配制

按乙醇體積分?jǐn)?shù)為12%，酒石酸濃度為7g/L配制凈化水溶液，再用1mol/L的NaOH溶液將此溶液的pH調(diào)至3.4。

1.3配制天然色素模擬酒樣品

取1000m L模擬酒樣基礎(chǔ)液，溶解3.86g天然色素（葡萄皮紅色素）。

1.4配制人工色素模擬酒樣品

取1000m L模擬酒樣基礎(chǔ)液，依次溶解檸檬黃色素0.0015g、胭脂紅色素0.092g、亮藍(lán)色素0.015g、誘惑紅色素0.096g，焦糖色素0.038g。

1.5試紙顏色的表征

移取5m L待測(cè)的5種紅葡萄酒、人工色素模擬酒和天然色素模擬酒樣品于潔凈的比色管中觀察其顏色。用鑷子分別夾持一張空白試紙與一張測(cè)試試紙浸漬于20m L樣品溶液中2s后提出，于白色的瓷盤(pán)中，觀察空白試紙上的顏色。立即用RM 200QC色值測(cè)試儀檢測(cè)樣品在測(cè)試試紙上顯示的顏色的ΔL、Δa、Δb值，并且每隔0.5m in，利用數(shù)碼相機(jī)記錄測(cè)試試紙的顏色，直到5m in。樣品顏色的ΔL表示顏色明暗取向，其值越大，顏色越亮，反之越暗；Δa表示顏色紅綠取向，其值越大，顏色越紅，反之越綠；Δb表示顏色黃藍(lán)取向，其值越大，顏色越黃，反之越藍(lán)。

1.6花色苷含量測(cè)試方法

利用HPLC方法分析葡萄酒中花色苷含量，色譜條件：測(cè)定波長(zhǎng)535nm；流速1m L/m in；柱溫30℃；流動(dòng)相A：乙腈∶水∶甲酸=10∶80∶7；流動(dòng)相B：乙腈∶水∶甲酸= 50∶40∶7；洗脫程序：0m in，0%B；15m in，30%B；25m in，50%B；30min，0%B；35min，0%B。樣品經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后進(jìn)樣分析，重復(fù)3次［9］。

2　結(jié)果與討論

2.1葡萄酒顯色表征結(jié)果

如表1所示葡萄酒外觀顏色，法萊雅與長(zhǎng)城酒樣呈深寶石紅色，張?jiān)Ｅc白洋河酒樣呈寶石紅色，西夫拉姆酒樣為深紅色，葡萄酒樣品的顏色與葡萄品種、葡萄的成熟程度以及葡萄酒的酒齡有很大關(guān)系［10］，所以每一款葡萄酒的顏色有一定差異。

表1　7種待測(cè)樣品的顏色Table 1　The color of samples

表2　樣品在空白試紙上顯示的顏色Table 2　The color of samples on blank paper

表3　樣品在測(cè)試試紙上顯示的顏色Table 3　The color of samples on test paper

從表2可見(jiàn)，5種葡萄酒酒樣和2種模擬酒樣品在空白試紙上的顯色與各自樣品本身顏色接近。這是由于空白試紙為中性，對(duì)各個(gè)樣品的pH影響不大，對(duì)試紙上樣品的顏色并無(wú)影響，故樣品在試紙上的顏色與其本身顏色接近。

表4　樣品中花色苷的含量Table 4　The contentof anthocyanins in the samples

5種葡萄酒酒樣和2種模擬酒樣品在測(cè)試試紙上顯示的顏色結(jié)果見(jiàn)表3。在表3中可見(jiàn)，人工色素模擬酒在測(cè)試試紙上顯示出紅色，法萊雅和張?jiān)＞茦釉跍y(cè)試試紙上顯示的顏色偏棕褐色，而白洋河、西夫拉姆、長(zhǎng)城和天然色素模擬酒的樣品，在測(cè)試試紙上均顯示藍(lán)色。

人工合成色素由于不含有花色苷，化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，其顯色幾乎不受pH的影響，因而在堿性試紙上仍然呈現(xiàn)紅色，不會(huì)變色［11］。因此，人工色素模擬酒很容易從7種樣品中篩選出來(lái)。

2.2樣品中花色苷含量測(cè)定

除人工色素模擬酒樣品外，其他6種樣品均含有花色苷，因而在堿性試紙上沒(méi)有顯示紅色，但在堿性試紙上顯示的顏色也有差異，這與花色苷含量有關(guān)。利用HPLC方法測(cè)得5種葡萄酒樣品和2種模擬酒樣品的花色苷含量見(jiàn)表4。

紅葡萄酒中常見(jiàn)的基本花色苷主要有五種：飛燕草色素、矢車(chē)菊素、矮牽牛素、芍藥色素、錦葵素，而花色苷隨pH的變化發(fā)生結(jié)構(gòu)上的轉(zhuǎn)換，這幾種結(jié)構(gòu)分別為：Ionizedquinonoidal anhydrobase（藍(lán)色）、Neutral quinonoidalanhydrobase（紫色或淺紫色）、Flavylium cation（紅色）、Carbinol pseudobase（無(wú)色）及Chalconepseudobase（無(wú)色）［12］。紅葡萄酒的pH在3～4之間，因而顯紅色，而堿性條件下花色苷以藍(lán)色結(jié)構(gòu)為主，所以紅葡萄酒能在堿性試紙上顯藍(lán)色［13］。

測(cè)試試紙呈堿性，由表4及表3對(duì)比可知，人工色素模擬酒樣品中花色苷含量很少，在測(cè)試試紙上顯示紅色，法萊雅和張?jiān)＞茦踊ㄉ蘸枯^少，在測(cè)試試紙上顯示的顏色偏棕褐色，而花色苷含量較多的酒樣白洋河、西夫拉姆、長(zhǎng)城和天熱色素模擬酒的樣品，在測(cè)試試紙上顯示藍(lán)色。

由于天然色素模擬酒為葡萄皮紅天然色素溶液，為進(jìn)一步觀察花色苷含量變化在測(cè)試試紙上的顯示顏色情況，在模擬酒基礎(chǔ)液中，分別添加不同劑量的葡萄皮紅色素，觀察在測(cè)試試紙上顯示的顏色，結(jié)果見(jiàn)表5。

表5　不同濃度天然色素模擬酒在試紙上顯示的顏色Table 5　The color on the test paper about differential concentration of natural pigmentextracted from red grape skin in simulation wine

由表5可見(jiàn)，隨葡萄皮紅色素濃度由小到大，花色苷含量由少到多，在測(cè)試試紙上顯示的顏色也由棕褐色漸變?yōu)樗{(lán)色。這與5種葡萄酒樣品和2種模擬酒樣品在測(cè)試試紙上的顯示顏色與其花色苷含量有關(guān)的結(jié)論一致。

圖1　測(cè)試試紙ΔL值隨時(shí)間的變化Fig.1　The value ofΔL on test paper with time

圖2　測(cè)試試紙Δa值隨時(shí)間的變化Fig.2　The value ofΔa on test paperwith time

圖3　測(cè)試試紙Δb值隨時(shí)間的變化Fig.3　The value ofΔb on test paperwith time

2.3樣品在測(cè)試試紙上的顏色變化

由表3可見(jiàn)，利用樣品在測(cè)試試紙上顯示的紅色可以將含有人工色素模擬酒的樣品在5種葡萄酒樣品和2種模擬酒樣品篩選出來(lái)。但是，通過(guò)5種葡萄酒樣品和天然色素模擬酒樣品在測(cè)試試紙上顯示的顏色還無(wú)法確認(rèn)哪種是天然色素模擬酒樣品。

在提取天然色素過(guò)程中，普遍加抗氧化劑，防止天然色素因氧化而變色，不同樣品在測(cè)試試紙上的氧化變色結(jié)果見(jiàn)圖1～圖4。隨時(shí)間變化，除天然色素模擬酒之外，其他紅葡萄酒樣都有不同程度上的逐漸變色現(xiàn)象，在經(jīng)過(guò)5m in后，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴煌潭鹊狞S色。

圖4　測(cè)試試紙色值隨時(shí)間變化Fig.4　The value of color on test paperwith time

從圖1～圖3可見(jiàn)，5種紅葡萄酒樣在測(cè)試試紙上顯示的顏色在5m in內(nèi)變化趨勢(shì)基本相同，即ΔL值減小，Δa與Δb值增大，說(shuō)明隨時(shí)間的增長(zhǎng)，樣品在測(cè)試試紙上顯示的顏色因不同程度的氧化而逐漸偏亮偏淺，偏紅，偏黃。這是由于花色苷在堿性條件下，不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化。由圖4可見(jiàn)，天然色素模擬酒樣的ΔL、Δa與Δb值在5m in內(nèi)基本無(wú)變化。與上述5種紅葡萄酒樣的變化對(duì)比明顯不同。這可能是由于葡萄皮紅色素（天然色素）在提取過(guò)程中，為防止其氧化，添加了抗氧化劑，故天然色素模擬酒樣品抗氧化能力強(qiáng)，其在測(cè)試試紙上顯示的顏色不易被氧化，幾乎保持初始的顏色。

據(jù)此，可以將含有天然色素模擬酒樣品與5種葡萄酒樣品區(qū)分出來(lái)。

2.4鑒別紅葡萄酒中色素的簡(jiǎn)易方法應(yīng)用

取一條試紙，點(diǎn)滴樣品2滴或浸入欲檢測(cè)的20m L樣品半秒后取出，觀察試紙顏色并將之暴漏在空氣中觀察5m in后的測(cè)試試紙上的顏色，結(jié)果見(jiàn)表6。測(cè)試試紙上顯示的顏色為紅色，則樣品中添加有人工色素；若測(cè)試試紙上顯示的顏色為藍(lán)色，且暴漏在空氣中5m in中內(nèi)不褪色，則該樣品中添加有天然色素；若測(cè)試試紙上顯示的顏色為藍(lán)色，且5m in內(nèi)由藍(lán)色漸變?yōu)辄S色，則樣品中不含色素物質(zhì)。

表6中Δa差值為樣品最終顏色的Δa減初始顏色的Δa的結(jié)果，Δb差值與ΔL差值如上。前5種樣品和天然色素模擬酒的Δa差值均在1.0以上，說(shuō)明顏色有變紅趨勢(shì)，而人工色素模擬酒基本無(wú)變化。前5種樣品的Δb差值均在3.0以上，說(shuō)明最終顏色比初始顏色偏黃，而人工色素模擬酒和天然色素模擬酒的Δb差值分別為0.1和-0.4，變化甚小。前5種樣品的ΔL差值均在-1.0以下，說(shuō)明顏色均變淺，而人工色素模擬酒和天然色素模擬酒分別為0.2和0.7，顏色變化不明顯。由此可以區(qū)分天然色素模擬酒、人工色素模擬酒與其他葡萄酒樣品。

表6　樣品在測(cè)試試紙上的顯色Table 6　The color of samples on test paper

表7為國(guó)家食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心和中國(guó)食品發(fā)酵工業(yè)研究所對(duì)4種匿名葡萄酒樣品的檢驗(yàn)結(jié)果，由表7可見(jiàn)，兩種檢測(cè)方法的判定結(jié)果相同。說(shuō)明試紙鑒別的方法具有一定的可靠性。

表7　葡萄酒樣品檢測(cè)結(jié)果對(duì)比Table 7　The comparison of two test results for red wine

3　結(jié)論

根據(jù)紅葡萄酒中花色苷在堿性環(huán)境中去質(zhì)子化形成藍(lán)色的醌型結(jié)構(gòu)顯示藍(lán)色、人工色素沒(méi)有上述性質(zhì)以及天然色素具較強(qiáng)抗氧化性的特點(diǎn)，觀察測(cè)試試紙上的顏色就可鑒別出紅葡萄酒中是否摻雜人工色素或天然色素。當(dāng)測(cè)試試紙為紅色時(shí)，證明紅葡萄酒樣品中含有人工色素；當(dāng)測(cè)試試紙為藍(lán)色且于室溫在空氣中5min后不變色，則該樣品中含有葡萄皮紅天然色素，若由藍(lán)色變?yōu)辄S色，則說(shuō)明樣品中不含有添加的天然色素。該法簡(jiǎn)易快速，無(wú)需專(zhuān)業(yè)儀器設(shè)備及專(zhuān)業(yè)人員。但該法有一定局限性，紅葡萄酒與人工色素、天然色素混合摻雜的比例還不能準(zhǔn)確鑒別。此法僅適合完全為色素勾兌的紅葡萄酒的鑒別。

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Sim ple and easymethod to identify artificial colors or naturalpigment in red wine

HU Xiu-feng，KANG Xiao-ou，WEILi-hong*，LIZhan-cheng，MEIBo，ZHEN Yue，LIU Jing，ZHANG Qian
（College of Chemistry and Environmental Science，HebeiUniversity，Baoding 071000，China）

Ob jective：The paperwas to identify the artificial colors synthesized from chem icals or natural pigment extracted from red g rape skin in red w ine.Method：Com paring and characterization the coloron testpaper about red w ine sam p lewere researched.Results：If the coloron testpaperwas red，there were artificialcolors in red w ine sam p le.If the coloron testpaperwas b lue after5m inutes in the airat room tem perature，therewere naturalpigment in red w ine sam p le.If the color on testpaperwas b lue at firstbut thatwas g radually getting yellow w ith 5m inutes in the air at room temperature，there were no natural p igment extrac ted in red w ine samp le.conc lusions：This method was simp le and fast，suitab le for identifing whether artificialcolors ornaturalpigmentwas doped in w ine. Key words：red w ine；artificial colors；naturalp igment；the test paper；identify

TS261.7

A

1002-0306（2015）06-0078-05

10.13386/j.issn1002-0306.2015.06.009

2014-10-29

胡秀峰（1964-），男，博士，副教授，研究方向：食品安全應(yīng)用研究。

韋麗紅（1964-），女，本科，高級(jí)實(shí)驗(yàn)師，研究方向：食品安全應(yīng)用研究。

科技部創(chuàng)新基金資助項(xiàng)目（11C26211100052）。