兩種葡萄酒中二氧化硫檢測(cè)方法研究

逄曉薇，孫 輝，武 鋒，武 寧，程凡升，孫振儀，劉曉娜，王偉雄，高 夏

（1.中糧長(zhǎng)城葡萄酒（煙臺(tái)）有限公司，山東蓬萊265600；2.青島農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，山東青島266109）

隨著我國(guó)改革開放水平提高，中國(guó)葡萄酒市場(chǎng)發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。中產(chǎn)階級(jí)不斷壯大，對(duì)葡萄酒的消費(fèi)也越來(lái)越多，將拉動(dòng)消費(fèi)需求增長(zhǎng)和優(yōu)化升級(jí)。隨著人們對(duì)食品安全的關(guān)注越來(lái)越高,葡萄酒中的添加劑也受到人們的重視。其中焦亞硫酸鉀、亞硫酸等食品添加劑作為二氧化硫的載體，在葡萄酒中起到抗氧化和防腐作用而廣泛應(yīng)用，適量攝入二氧化硫是不會(huì)對(duì)身體造成傷害的，但是一些不法商販或食品安全及質(zhì)量管理較差的生產(chǎn)企業(yè)，存在過(guò)量使用二氧化硫或葡萄酒中的二氧化硫殘留超標(biāo)現(xiàn)象，消費(fèi)者飲用這樣的葡萄酒就會(huì)對(duì)身體造成不良影響,因此各國(guó)都制定了一系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)嚴(yán)格控制二氧化硫使用量和殘留量，我國(guó)在GB 2760《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中明確規(guī)定了二氧化硫在各食品中的限量要求。

GB 5009.34—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測(cè)定》為食品中二氧化硫測(cè)定通用方法，也是在檢測(cè)存在爭(zhēng)議時(shí)，進(jìn)行仲裁的檢測(cè)方法。但將其用于大批量葡萄酒樣品檢測(cè)時(shí)，其藥品配制及標(biāo)定復(fù)雜、時(shí)效較短，用到強(qiáng)酸、乙酸鉛等腐蝕性較強(qiáng)以及對(duì)環(huán)境具有一定污染性的藥品，且檢測(cè)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng)。本研究針對(duì)兩種葡萄酒中二氧化硫的檢測(cè)方法進(jìn)行研究，通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較，驗(yàn)證氧化法檢測(cè)葡萄酒中二氧化硫與GB 5009.34—2016方法（以下稱蒸餾法）檢測(cè)葡萄酒中二氧化硫結(jié)果一致、準(zhǔn)確、穩(wěn)定，回收率滿足要求，同時(shí)采用氧化法檢測(cè)二氧化硫，減少了藥品配制過(guò)程，節(jié)省檢測(cè)時(shí)間及成本，對(duì)需大批量檢測(cè)葡萄酒樣品中二氧化硫檢測(cè)的葡萄酒生產(chǎn)廠家具有重要的意義。

1 實(shí)驗(yàn)材料及試劑

實(shí)驗(yàn)儀器：二氧化硫測(cè)定裝置、吹氣泵；500 mL全玻璃蒸餾器；25 mL酸式滴定管；500 mL碘量瓶。

試劑：磷酸（分析純85%），天津市大茂化學(xué)試劑廠；鄰苯二甲酸（工作基準(zhǔn)試劑）；碘化鉀（分析純99.8%），山東省化工研究院；乙酸鉛（分析純99.5%），天津市致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司；碘（分析純99.8%），山東省化工設(shè)計(jì)院；硫代硫酸鈉（分析純99.0%），天津市恒興化學(xué)試劑制造有限公司；可溶性淀粉（分析純），天津市標(biāo)準(zhǔn)科技有限公司；硫酸（分析純），煙臺(tái)市雙雙化工有限公司；鹽酸（分析純），天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司；重鉻酸鉀（工作基準(zhǔn)試劑），天津市瑞金特化學(xué)品有限公司。氫氧化鈉、雙氧水、甲基紅、次甲基藍(lán)均為分析純。

1.1 試劑配制

0.3 %雙氧水溶液：吸取2 mL 30%過(guò)氧化氫溶液,定容至200 mL容量瓶。

25%磷酸溶液：量取295 mL 85%磷酸，用水定容至1000 mL。

鹽酸溶液(1+1)：量取50 mL鹽酸,緩緩傾入50 mL水中,邊加邊攪拌。

硫酸溶液(2+8)：量取20 mL硫酸,緩緩傾入80 mL水中,邊加邊攪拌。

鹽酸（0.1 mol/L）：準(zhǔn)確吸取9 mL鹽酸注入到1000 mL水中，搖勻。

甲基紅次甲基藍(lán)混合指示液：先稱取0.1 g次甲基藍(lán)，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即為a溶液。再稱取0.1 g甲基紅，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即為b溶液。取50 mL a溶液、100 mL b溶液進(jìn)行混合、搖勻。

淀粉指示液(10 g/L)：稱取1 g可溶性淀粉，用少許水調(diào)成糊狀，緩緩傾入100 mL沸水中，邊加邊攪拌，煮沸2 min，放冷備用，臨用現(xiàn)配。

乙酸鉛溶液(20 g/L)：稱取20 g乙酸鉛，溶于少量水中并稀釋定容至1000 mL。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：稱取110 g氫氧化鈉，溶于110 mL無(wú)二氧化碳的水中，搖勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置至清亮，取上清液5.4 mL，用無(wú)二氧化碳的水定容至1000 mL搖勻。準(zhǔn)確稱取0.75 g已在107℃電烘箱中烘至恒量的工作基準(zhǔn)試劑于三角瓶中，用50 mL無(wú)二氧化碳水溶解后標(biāo)定。

0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液：吸取上述0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液100 mL，用無(wú)二氧化碳的水定容至1000 mL。

硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 mol/L)：稱取25 g含結(jié)晶水的硫代硫酸鈉溶于1000 mL無(wú)二氧化碳的水中,加入0.2 g碳酸鈉,搖勻,貯存于棕色瓶?jī)?nèi),放置2周后過(guò)濾,用重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定其準(zhǔn)確濃度。

碘標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/2I2)=0.10 mol/L]：稱取13 g碘和35 g碘化鉀，加水約100 mL，溶解后加入3滴鹽酸,用水稀釋至1000 mL，過(guò)濾后轉(zhuǎn)入棕色瓶。使用前用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定。

碘標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/2I2)=0.01000 mol/L]：將0.1000 mol/L碘標(biāo)準(zhǔn)溶液用水稀釋10倍。

重鉻酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.1000 mol/L]：準(zhǔn)確稱取4.9031 g已于120℃±2℃電烘箱中干燥至恒重的重鉻酸鉀,溶于水并轉(zhuǎn)移至1000 mL量瓶中,定容至刻度。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 氧化法

在梨形瓶中加入20 mL 0.3%過(guò)氧化氫水溶液，滴入3滴甲基紅次甲基藍(lán)指示劑，搖勻后接好裝置。準(zhǔn)確吸取20 mL樣品放入球型瓶中，加入10 mL 25%磷酸溶液，安裝好裝置并對(duì)裝置連接處進(jìn)行液封，打開冷凝水，用酒精燈對(duì)球型瓶進(jìn)行加熱，沸騰后將空氣泵管插入球型瓶上方玻璃管中，進(jìn)行計(jì)時(shí)10 min，同時(shí)用水做空白試驗(yàn)。計(jì)時(shí)結(jié)束后取下梨型瓶，用0.01 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液進(jìn)行滴定,至橄欖綠色，記錄體積。

式中：X——試樣中的二氧化硫總含量(以SO2計(jì))，g/L；

V——滴定樣品所用的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

V0——空白試驗(yàn)所用的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度，mol/L。

2.2 蒸餾法

取10.00 mL樣品，置于蒸餾燒瓶中，加入250 mL水，裝上冷凝裝置，冷凝管下端插入預(yù)先備有25 mL乙酸鉛吸收液的碘量瓶的液面下，然后在蒸餾瓶中加入10 mL鹽酸溶液，立即蓋塞，加熱蒸餾。當(dāng)蒸餾液約200 mL時(shí),使冷凝管下端離開液面,再蒸餾1 min。用少量蒸餾水沖洗插入乙酸鉛溶液的裝置部分，同時(shí)做空白試驗(yàn)。蒸餾完畢后向碘量瓶中依次加入10 mL鹽酸、1 mL淀粉指示液，搖勻之后用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液顏色變藍(lán)且30 s內(nèi)不褪色為止,記錄消耗的碘標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積。

式中：X——試樣中的二氧化硫總含量(以SO2計(jì)),g/L；

V——滴定樣品所用的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL；

V0——空白試驗(yàn)所用的碘標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL；

0.032 ——1 mL碘標(biāo)準(zhǔn)溶液[c(1/2I2)=1.0 mol/L]相當(dāng)于二氧化硫的質(zhì)量,g；

c——碘標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L。

3 結(jié)果與分析

3.1 兩種檢測(cè)方法RSD

兩種檢測(cè)方法的RSD值見表1，由表1可知，兩種檢測(cè)方法的RSD相近且均符合要求。

表1 實(shí)驗(yàn)重復(fù)性 (mg/L)

3.2 兩種檢測(cè)方法的回收率

兩種檢測(cè)方法的回收率見表2。由表2可知，兩種檢測(cè)方法回收率均滿足要求，在葡萄酒中氧化法檢測(cè)的回收率較蒸餾法好。

表2 實(shí)驗(yàn)回收率 (mg/L)

3.3 兩種檢測(cè)方法結(jié)果比較

共平行比對(duì)10批紅葡萄酒樣品，4批白葡萄酒樣品，結(jié)果見表3及圖1。

圖1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比對(duì)

表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比

由表3及圖1可知，兩種檢測(cè)方法檢測(cè)葡萄酒中二氧化硫的結(jié)果基本一致，氧化法較蒸餾法檢測(cè)結(jié)果略高，但獲得的兩次獨(dú)立測(cè)定結(jié)果的絕對(duì)差值不超過(guò)蒸餾法算術(shù)平均值的10%，即兩種方法檢測(cè)差異百分比控制在標(biāo)準(zhǔn)要求的誤差范圍之內(nèi)。

3.4 兩種檢測(cè)方法的時(shí)效比較（表4）

由表4可知，綜上兩種檢測(cè)方法比較，蒸餾法用到的藥品種類較多，在藥品配制等準(zhǔn)備工作和單個(gè)樣品檢測(cè)時(shí)間上，氧化法檢測(cè)時(shí)效較高。

3.5 兩種檢測(cè)方法藥品成本、安全性及環(huán)保性比較（表5）

由表5可知，兩種實(shí)驗(yàn)方法中，從實(shí)驗(yàn)藥品的成本、安全性及環(huán)保性等方面比較，使用氧化法檢測(cè)成本較低，藥品更安全且環(huán)保性較好。

4 結(jié)論

本研究對(duì)GB 5009.34—2016檢測(cè)葡萄酒中二氧化硫含量的方法與GB/T 15038—2006中氧化法檢測(cè)二氧化硫進(jìn)行比較，從檢測(cè)結(jié)果、回收率以及檢測(cè)方法的時(shí)效性、藥品的安全性和環(huán)保性等多方面進(jìn)行比較，氧化法檢測(cè)方法均取得了較為滿意的結(jié)果。雖然GB 5009.34—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測(cè)定》為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，即蒸餾法為食品中二氧化硫檢測(cè)的仲裁方法，但在葡萄酒中檢測(cè)二氧化硫，氧化法與蒸餾法檢測(cè)結(jié)果的差異百分比在蒸餾法國(guó)標(biāo)要求的檢測(cè)誤差范圍內(nèi)。對(duì)于需大批量檢測(cè)葡萄酒樣品中二氧化硫的機(jī)構(gòu)，可采取方便、快捷、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確的氧化法進(jìn)行檢測(cè)。尤其是葡萄酒生產(chǎn)企業(yè)，葡萄酒中游離二氧化硫的含量在葡萄酒日常管理中是非常重要的一項(xiàng)指標(biāo)，需經(jīng)常進(jìn)行日常監(jiān)測(cè)，而蒸餾法只能直接測(cè)定總二氧化硫的含量，進(jìn)而采用氧化法可進(jìn)行游離二氧化硫及總二氧化硫的檢測(cè)。

表4 實(shí)驗(yàn)藥品配制及檢測(cè)所需時(shí)間對(duì)比

表5 實(shí)驗(yàn)藥品成本及安全性、環(huán)保性對(duì)比

[1]中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中二氧化硫的測(cè)定：GB 5009.34—2016[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2017.

[2] 中國(guó)輕工業(yè)聯(lián)合會(huì).葡萄酒、果酒通用分析方法：GB/T 15038—2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2008.

[3]中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì).化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備：GB/T 601—2016[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2016.

[4]全國(guó)化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).化學(xué)試劑試驗(yàn)方法中所用制劑及制品的制備：GB/T 603—2002[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2003.