利用自動定氮儀快速測定啤酒中的雙乙酰含量

龐昌信

摘要：自動定氮儀作為一個高效的蒸餾裝置，在很多需要蒸餾的試驗(yàn)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文通過試驗(yàn)，探討利用自動定氮儀的蒸餾裝置快速測定啤酒中的雙乙酰含量。結(jié)果表明，控制好一定的實(shí)驗(yàn)條件，自動定氮儀完全可以代替雙乙酰蒸餾器進(jìn)行啤酒中雙乙酰的測定。用不同型號的國產(chǎn)定氮儀均可獲得滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其測定結(jié)果與使用雙乙酰蒸餾器（GB/T 4928-2008）的測定結(jié)果并無顯著性差異。利用自動定氮儀快速測定雙乙酰含量的方法完全可以作為啤酒生產(chǎn)廠家或其他檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)測定啤酒中雙乙酰含量的常規(guī)方法。

關(guān)鍵詞：凱氏定氮儀;啤酒;雙乙酰

雙乙酰作為啤酒中的一種重要的風(fēng)味物質(zhì)，其含量的測定在啤酒質(zhì)量評價中有著重要的地位。目前測定啤酒中的雙乙酰含量已有很多成熟的方法，成本相對比較低廉的方法當(dāng)屬GB/T 4928-2008第12章所述的方法，但其蒸餾裝置安裝麻煩、操作繁瑣。曾有人研究了使用帶有定做的加熱套管的進(jìn)口自動定氮儀來代替雙乙酰專用蒸餾裝置進(jìn)行雙乙酰的測定。但實(shí)際上自動定氮儀其蒸餾裝置的密封性和耐熱性良好、蒸汽量大，即便是國產(chǎn)的自動定氮儀，在不需要配備定做的加熱套管情況下也可以很好地完成雙乙酰的蒸餾和收集。試驗(yàn)證明，在一定的試驗(yàn)條件下，使用不同型號的自動定氮儀也能取得滿意的結(jié)果，與利用GB/T 4928-2008的方法進(jìn)行測定的結(jié)果比較差異不大。因此，本方法是一個成本較低、操作簡單的快速測定啤酒中雙乙酰含量的方法。

材料與方法

試驗(yàn)設(shè)備。KDN-103F自動定氮儀和KDZ-2C定氮儀（均為上海纖檢儀器有限公司），帶配套的胖肚消化管;雙乙酰玻璃蒸餾器;UV mini-1240紫外可見分光光度計（島津制作所試驗(yàn)計測事業(yè)部），配備20mm石英比色皿。

試劑與樣品。鹽酸溶液（4mol/L）、鄰苯二胺溶液（10g/L）（這兩種試劑均按GB/T 4928-2008規(guī)定的方法配制）;雙乙酰標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì);有機(jī)硅消泡劑;三級蒸餾水。

試驗(yàn)方法。用帶有胖肚消化管的凱氏定氮儀代替雙乙酰蒸餾器，通氣預(yù)熱五分鐘后，使用50ml的容量瓶（外加冰?。┦占s出液（耗時約3min～3.5min），然后按照GB/T 4928-2008規(guī)定的步驟進(jìn)行試驗(yàn)，測定雙乙酰的含量。定容體積為50ml，故計算公式為X=A335×1.2×2。

結(jié)果與討論

消化管的選擇。啤酒含有大量的二氧化碳，加熱時會產(chǎn)生大量泡沫，使用普通直筒的消化管蒸餾樣品時，啤酒產(chǎn)生的大量泡沫很容易隨著餾出液進(jìn)入收集瓶，影響測定。而使用胖肚消化管進(jìn)行蒸餾，可以很好地避免這種情況的出現(xiàn)。

消泡劑加入量的選擇。通過改變消泡劑的加入量進(jìn)行比較試驗(yàn)，結(jié)果表明，沒有加入消泡劑時，啤酒受熱后短時間內(nèi)產(chǎn)生大量的泡沫會涌入冷凝管路，影響測定;消泡劑的加入量在2～3滴時可以獲得比較穩(wěn)定的結(jié)果;加入過多的消泡劑時，同一個啤酒樣品的多次測定結(jié)果不穩(wěn)定。因此消泡劑的加入量以2～3滴為宜。

蒸餾液體積與吸光度之間的關(guān)系。不同型號的定氮儀其功率不同，收集到相同體積餾出液時所用的時間也不盡相同，但總體上差別不大。試驗(yàn)表明，KDN-103F自動定氮儀與KDZ-2C定氮儀收集到50ml蒸餾液時所用時間分別為3min、3.2min，這個時間與GB/T 4928-2008中所要求的蒸餾時間（3min）基本一致。下圖（圖1）是同一批啤酒樣品，分別用兩臺定氮儀進(jìn)行蒸餾，在不同時間內(nèi)收集到餾出液的體積與測得其相應(yīng)的吸光度之間的關(guān)系（均定容至50ml進(jìn)行測定）。

由圖中數(shù)據(jù)可見，蒸餾時間在3min左右、餾出液體積達(dá)到40ml-50ml時，兩種型號的定氮儀餾出液的吸光度均能達(dá)到相對穩(wěn)定的值，而蒸餾時間超過3.5min或餾出液體積超過50ml時，會因?yàn)槠【浦新?lián)二酮類的前驅(qū)物質(zhì)α-乙酰乳酸容易被氧化成雙乙酰，而導(dǎo)致結(jié)果偏高。所以餾出液的收集體積定為50ml為佳。

通氣預(yù)熱的影響。通過對蒸餾樣品之前是否進(jìn)行通氣預(yù)熱的測定結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)通氣預(yù)熱除了可以大大縮短樣品的蒸餾時間外，還可以有效減少管道中殘留物質(zhì)對測定結(jié)果的干擾。通過反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)定氮儀的蒸餾管道通氣預(yù)熱達(dá)5分鐘以上均可以取得滿意的測定結(jié)果。

不同型號自動定氮儀的測定結(jié)果比較。分別用兩種不同型號的自動定氮儀（收集體積為50ml）以及用GB/T 4928-2008第12章方法規(guī)定的雙乙酰蒸餾器（定容體積為25ml）對10個不同批次的啤酒進(jìn)行測定，對它們的測定結(jié)果進(jìn)行比較、分析，結(jié)果如表1。

從表中的數(shù)據(jù)可以看出，無論是不同型號的定氮儀之間，還是定氮儀與雙乙酰蒸餾器之間，其測定結(jié)果均無顯著性差異，結(jié)果有良好的重現(xiàn)性。

加標(biāo)回收。稱取一定量的雙乙酰標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，用蒸餾水溶解，配制成一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，兩臺定氮儀的加標(biāo)結(jié)果如表2所示（各做兩個加標(biāo)試驗(yàn)），準(zhǔn)確度良好。

試驗(yàn)結(jié)果表明，利用普通的國產(chǎn)自動定氮儀快速測定啤酒中的雙乙酰含量，有著快速高效、成本低廉、操作簡單的優(yōu)點(diǎn)，測定結(jié)果有較好的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確度，在啤酒生產(chǎn)企業(yè)和其他檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)中均可取代GB/T 4928-2008第12章的方法，成為快速測定雙乙酰含量的常規(guī)方法。

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