葡萄酒中總糖測定方法的研究進(jìn)展

葡萄酒中總糖測定方法的研究進(jìn)展

李曉明 魏法山 劉 燕 劉永安 河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)院

葡萄酒是用新鮮的葡萄或葡萄汁經(jīng)完全或部分發(fā)酵釀成的酒精飲料。近年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和文化變化，越來越多的人們開始認(rèn)識和了解葡萄酒，相當(dāng)一部分人已成為葡萄酒的忠實(shí)愛好者，人們對于葡萄酒品質(zhì)的要求逐漸提高。葡萄酒中的總糖含量是影響葡萄酒質(zhì)量和區(qū)分葡萄酒種類的重要指標(biāo)之一。因此，建立快速準(zhǔn)確的葡萄酒中總糖的檢測方法對保障消費(fèi)者的食品安全，具有重要意義。

葡萄酒的分類

葡萄酒的甜味主要來自于酒中的糖類，根據(jù)其總糖含量的多少，葡萄酒可分為干葡萄酒、半干葡萄酒、半甜葡萄酒、甜葡萄酒。干葡萄酒為葡萄糖含量≤4.0 g/L，或當(dāng)總糖與總酸（以酒石酸計(jì)）的差值≤2.0 g/L時，含糖最高為9.0 g/L的葡萄酒。半干葡萄酒為含糖量高于干葡萄酒、最高為12.0 g/L的葡萄酒，或當(dāng)總糖與總酸（以酒石酸計(jì)）的差值≤2.0 g/L時，含糖最高為18.0 g/L的葡萄酒。半甜葡萄酒為含糖量高于半干葡萄酒，最高為45.0 g/L的葡萄酒。甜葡萄酒為含糖量高于45.0 g/L的葡萄酒。

葡萄酒中總糖的檢測方法

葡萄酒中總糖的分析方法包括滴定法、比色法和新型的技術(shù)方法等。滴定法包括直接滴定法、反相滴定法、間接碘量法。比色法包括蒽酮比色法，3,5二硝基水楊酸法，苯酚硫酸法。新型的技術(shù)方法包括連續(xù)流動分析法，短波近紅外光譜技術(shù)等。

滴定法

1.直接滴定法

國家標(biāo)準(zhǔn)《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038-2006）中4.2.1即為規(guī)定的直接滴定法。該方法原理為：利用費(fèi)林溶液與還原糖共沸，生成氧化亞銅沉淀的反應(yīng)，以次甲基藍(lán)為指示劑，以樣品或經(jīng)水解后的樣品滴定煮沸的費(fèi)林溶液，達(dá)到終點(diǎn)時，稍微過量的還原糖將藍(lán)色的次甲基藍(lán)還原為無色，以示終點(diǎn)。根據(jù)樣品消耗量求得總糖或還原糖的含量。

該實(shí)驗(yàn)方法對樣品的取樣量、實(shí)驗(yàn)過程中加熱的溫度、滴定速度和實(shí)驗(yàn)操作人員技術(shù)水平等都有較嚴(yán)格的要求。特別是對于酒體顏色較深、含糖量低的干紅葡萄酒，滴定終點(diǎn)較難判定，直接影響滴定的結(jié)果。馬洪濤等對該方法進(jìn)行了改進(jìn)，配制費(fèi)林氏堿性酒石酸銅乙液時加入亞鐵氰化鉀，使檢測終點(diǎn)更加易于觀察。吳東林 等在GB/T 15038-2006的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)后的方法測定節(jié)約了時間，效率較高，且試劑濃度降低，滴定終點(diǎn)更易判斷，結(jié)果更穩(wěn)定，精密度更高。

GB/T 15038-2006中的試驗(yàn)方法儀器設(shè)備簡單，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)室都具備實(shí)驗(yàn)條件，有利于基層檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)開展葡萄酒中總糖的測定工作。為減少實(shí)驗(yàn)誤差，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)使水解后代替葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的試樣濃度盡可能與葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度相接近。同時，要嚴(yán)格控制滴定操作過程的實(shí)驗(yàn)條件，如滴定所用的三角瓶規(guī)格、加熱溫度、溶液煮沸時間、滴定速度和終點(diǎn)判定都應(yīng)盡量保持一致，以減少滴定誤差。

2.反相滴定法

目前檢測機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室常用《葡萄酒、果酒通用分析方法》（GB/T 15038-2006）中4.2.1規(guī)定的直接滴定的方法進(jìn)行葡萄酒中總糖含量的測定，GB/T 15038-2006中4.2.1.4分析步驟即為反相滴定法。因葡萄酒酒體顏色較深，在水解中和后顏色更深，達(dá)到終點(diǎn)時，稍微過量的還原糖將藍(lán)色的次甲基藍(lán)還原為無色，因此滴定終點(diǎn)很難判定，特別是總糖含量較低的干紅葡萄酒，而滴定終點(diǎn)判斷不準(zhǔn)確直接影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。反相滴定法將一定體積顏色較深的水解液加入預(yù)先裝有費(fèi)林溶液Ⅰ、Ⅱ液的三角瓶中，再用葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液按直接滴定法操作。楊靜紅 等利用反相滴定法測定葡萄酒中總糖含量，檢測結(jié)果滿意。

3.間接碘量法

間接碘量法的實(shí)驗(yàn)原理為被測樣品與過量的費(fèi)林氏液共沸，其中所含的還原糖將二價銅離子還原成氧化亞銅。剩余的二價銅離子在酸性條件下與碘離子反應(yīng)生成定量的碘。以硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的碘，從而計(jì)算出樣品中總糖或還原糖的含量。武平 等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)方法回收率均在99%以上。該方法測定結(jié)果準(zhǔn)確、重現(xiàn)性好，操作簡單、快速、易于掌握。

比色法

1.蒽酮比色法

蒽酮比色法是一種快速而簡便的測定總糖含量的方法，糖類遇濃硫酸脫水生成糠醛及其衍生物，該衍生物與蒽酮發(fā)生反應(yīng)，使溶液呈藍(lán)綠色，于波長620 nm處有最大吸收，因此可用此方法測定糖的含量。武平 等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蒽酮比色法可靈敏、快速、簡便地測定樣品中總糖含量。該方法更適合測定含糖量較少的樣品，雖簡便但測得的葡萄酒的總糖含量不夠準(zhǔn)確，與真實(shí)值有偏差。

2.二硝基水楊酸法

3.二硝基水楊酸試劑與還原糖溶液共熱可被還原成棕紅色的氨基化合物，在一定濃度范圍內(nèi)，還原糖的含量和紅色物質(zhì)顏色深淺的程度成線性關(guān)系，可用于比色測定，操作簡單，快速，雜質(zhì)干擾少。劉忠義 等對實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化，最終確定了葡萄酒樣品的水解條件和DNS比色測定條件。結(jié)果表明該法操作簡單，干擾少，精密度和重復(fù)性好（RSD＜2%），加標(biāo)回收率＞98%。武平等通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)利用可見分光光度法測定葡萄酒中總糖的含量，樣品平均回收率為103.18%。該方法更為準(zhǔn)確，簡便，可作為葡萄酒中總糖測定的常規(guī)檢測方法。

3.苯酚硫酸法

苯酚硫酸法利用多糖在硫酸的作用下先水解成單糖，并迅速脫水生成糖醛衍生物，然后與苯酚生成橙黃色化合物，再用比色法測定。郭春燕 等采用苯酚硫酸法測定葡萄酒中總糖的含量，結(jié)果表明，樣品紅葡萄酒中總糖含量平均為81.7 g/L，RSD為0.37%，平均回收率98.4%；樣品白葡萄酒中總糖含量平均為71.1 g/L，RSD為0.16%，平均回收率97.5%。劉志明 等在測定前用沉淀劑除去葡萄酒中的蛋白質(zhì)、單寧酸等雜質(zhì)并脫色。結(jié)果表明，用醋酸鉛做沉淀劑除雜脫色的優(yōu)化條件為沉淀劑加量10%、處理溫度70 ℃、處理時間20 min、脫色率達(dá)97.18%。除雜脫色后測定的干紅葡萄酒、干白葡萄酒、紅葡萄酒和白葡萄酒4種酒的總糖含量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.6%～2.3%。加標(biāo)回收率為94.7%～97.8%。該方法簡便易行、測定數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性、重現(xiàn)性、精密度和準(zhǔn)確度均較高。

新型技術(shù)方法

1.連續(xù)流動分析法

連續(xù)流動分析技術(shù)是近幾年迅速發(fā)展起來的一種快速分析技術(shù)，目前已廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、環(huán)保、醫(yī)藥和化工等分析領(lǐng)域，可完成葡萄酒、水質(zhì)等多種基質(zhì)中40多種有機(jī)物，近60種元素或無機(jī)物的檢測。連續(xù)流動分析法是樣品中的糖在鹽酸的作用下88 ℃加熱水解成還原糖，還原糖在堿性條件下將Cu2+還原成Cu+，以新亞酮試劑為顯色劑，在堿性條件下與Cu+反應(yīng)生成黃色絡(luò)合物，在最大吸收波長450 nm處測量其吸光度，與事先標(biāo)定的曲線進(jìn)行比對，計(jì)算出樣品中總糖的含量。涂小珂 等利用空氣隔斷-連續(xù)流動分析法快速測定葡萄酒中的總糖，經(jīng)過條件優(yōu)化，結(jié)果在質(zhì)量濃度0.05～3.0 g/L時，體系吸光度與溶液質(zhì)量濃度線性關(guān)系良好，方法檢出限為0.01 g/L，加標(biāo)回收率為88.1%～102.3%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%～6.2%。何吉子 等研究表明連續(xù)流動分析法從進(jìn)樣、檢測到數(shù)據(jù)處理全部自動化，具有方法簡單，耗材少，速度快，檢出限低，動態(tài)線性范圍較寬等特點(diǎn)。但儀器成本高，試劑材料質(zhì)量要求較高。

2.短波近紅外光譜分析技術(shù)

近紅外光是介于可見光和中紅外光間的電磁波，美國材料與試驗(yàn)協(xié)會（ASTM）定義的近紅外光譜區(qū)的波長范圍為780～2 526 nm，習(xí)慣上又將近紅外區(qū)劃分為近紅外短波（780～1 100 nm）和近紅外長波（1 100～2 526 nm）兩個區(qū)域。近紅外光譜分析技術(shù)就是利用有機(jī)化學(xué)物質(zhì)在近紅外光譜區(qū)的光學(xué)特性，快速檢測樣品中一種或幾種化學(xué)成分含量的新技術(shù)。

短波近紅外光譜分析技術(shù)可直接對樣品進(jìn)行無損檢測，具有分析速度快、效率高、成本低等優(yōu)點(diǎn)。被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、司法和醫(yī)藥行業(yè)等領(lǐng)域的質(zhì)量檢測。阿力塔 等通過采用短波近紅外光譜技術(shù)結(jié)合偏最小二乘法（PLS）,建立了葡萄酒中總糖含量的定量分析數(shù)學(xué)模型。用所建模型對預(yù)測樣品中總糖含量進(jìn)行預(yù)報(bào)，該方法方便快捷，無污染、可在線檢測，且重復(fù)性、穩(wěn)定性良好，具有較高的預(yù)報(bào)精度，可用于葡萄酒中總糖含量的快速測定。

結(jié)語

葡萄酒因其獨(dú)特的風(fēng)味與保健作用，深受消費(fèi)者喜愛，葡萄酒中的總糖含量是影響其質(zhì)量和區(qū)分種類的重要指標(biāo)之一。滴定法和比色法作為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)檢測方法，所需設(shè)備簡單，操作簡便，更適合基層檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，有利于大面積地推廣使用。新型檢測技術(shù)方法作為食品檢驗(yàn)的有益補(bǔ)充，在科研方面起到積極的作用。