朱鳳妹,李 軍,李金丹
(河北科技師范學院食品科技學院,河北 秦皇島,066600)
干紅葡萄酒含有對人體有益的維生素、氨基酸以及多酚類化合物等,不僅營養(yǎng)豐富,而且具有預防心血管疾病、防治動脈粥樣硬化等功效[1,2],已逐漸為越來越多的中國人所接受。我國國家標準(GB/T 15038-2006)中規(guī)定葡萄酒干浸出物含量是衡量葡萄酒質量的重要指標,即干浸出物含量越高,表明葡萄酒原汁含量越高,且質量越好。因此,有些生產廠家鉆“葡萄酒干浸出物檢驗方法”的空子,在“葡萄酒”中添加甘油,以提高干浸出物的含量,造成原汁含量達標的假象。部分企業(yè)(主要是小型的個體私營企業(yè)),為了降低成本,賺取高額利潤,生產中弄虛作假,少加甚至不加葡萄酒原汁,只用酸度調節(jié)劑、著色劑、甜味劑、增稠劑以及香料等食品添加劑進行勾兌配制,使他們生產的葡萄酒的各項指標都符合國家標準,致使“三精一水”變成合格葡萄酒,而實際上,只有原汁含量為100%的葡萄酒才是合格的葡萄酒[3~6]。
市場上之所以會出現大量的假冒偽劣葡萄酒,究其原因是因為現行標準雖規(guī)定了葡萄原汁含量,卻無檢測方法,所以設計、驗證“葡萄酒原汁含量檢驗方法”是當務之急。為此筆者將采用兩種方法:緩沖系數法和氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒原汁含量,并對這兩種方法進行比較,以期為葡萄酒原汁含量的測定提供理論依據。
1.1.1 材料 干紅葡萄酒(赤霞珠),由昌黎地王集團提供;華夏王干紅(赤霞珠,2007年份),購于家惠超市昌黎店;華夏長城干紅(赤霞珠,2007年份),購于昌黎縣陳氏超市。
1.1.2 試劑 所用試劑均為分析純。
1.1.3 主要儀器 SP-723型可見分光光度計,上海光譜儀器有限公司生產;FA2004型電子天平,上海精密科學儀器有限公司生產;pHS-3C酸度計,蕭山市鑫龍儀器有限公司生產;水蒸氣蒸餾裝置。
1.2.1 緩沖系數法測定葡萄酒中原汁含量
①不同原汁含量的葡萄酒溶液的配制 A未調配:用葡萄酒樣品配制原汁體積分數分別為0.20,0.40,0.60,0.80,1.00 的葡萄酒溶液各500 mL;B 調配:根據測定的葡萄酒中總酸和總糖的含量[7],利用葡萄酒加酒石酸(使溶液總酸含量與葡萄酒樣品相同)、葡萄糖(使溶液總糖含量與葡萄酒樣品相同)配成原汁體積分數分別為 0.20,0.40,0.60,0.80,1.00 的溶液各500 mL。然后根據定義分別檢測 A和B系列溶液的緩沖系數。
②緩沖系數的定義及測定 在葡萄酒溶液中不斷添加檸檬酸,測定添加檸檬酸后溶液的pH值,根據pH值計算出溶液中的H+濃度。取7組數據,以葡萄酒溶液中檸檬酸的添加量(g/L)為橫軸,以H+濃度(mol/L)為縱軸,做線性回歸,求得直線的斜率,定義為緩沖系數K。K值越大,說明添加同樣多的檸檬酸,溶液的H+濃度變化小,即溶液的緩沖能力大;K值越小,添加同樣多的檸檬酸溶液,H+濃度變化大,即溶液的緩沖能力?。?,9]。
1.2.2 氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒中原汁含量
①不同原汁含量的葡萄酒溶液的配制 利用葡萄酒樣品調配成原汁體積分數分別為0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,1.00的溶液(A 未調配),以及利用葡萄酒樣品加酒石酸、葡萄糖調配成原汁體積分數分別 0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,1.00 的溶液(B 調配),每種溶液均配置 100 mL。
②中和游離酸 準確吸取上述溶液30 mL于100 mL燒杯中,用質量濃度為0.50 g/L的NaOH標準溶液滴定至酸度計指示 pH 8.2[10,12]。
③氨基酸態(tài)氮的測定 向上述溶液中準確加入甲醛溶液10 mL,混均,用質量濃度為0.50 g/L的NaOH標準溶液滴定至pH 9.2,記錄此次消耗NaOH的體積。
④空白實驗 取水30 mL,用質量濃度為0.50 g/L的NaOH標準溶液滴定至pH 8.2,再準確加入甲醛溶液10 mL,繼續(xù)用質量濃度為0.50 g/L的NaOH標準溶液滴定至pH 9.2,記錄用去的NaOH體積。
⑤計算公式
式中:X—樣品中氨基酸態(tài)氮含量(單位:mg/L)。
V1—葡萄酒稀釋液在加入甲醛溶液后滴定至pH 9.2所用NaOH標準溶液的體積(單位:mL)。
V2—空白滴定在加入甲醛溶液后滴定至pH 9.2所用NaOH標準溶液的體積(單位:mL)。
C—NaOH標準溶液的濃度0.071 5 mol/L。
0.014—與1.00 mL 1.000 mol/L NaOH標準溶液相當的氮的質量(單位:g/mol)。
每份樣品做3次平行測定。以氨基酸態(tài)氮含量為橫坐標X,以原汁含量為縱坐標Y,做線性回歸,得到原汁含量與氨基酸態(tài)氮含量的關系式。
2.1.1 不同原汁含量的葡萄酒加糖量和加酸量 經直接滴定法測得葡萄酒總糖的質量濃度為4.10 g/L;利用酒樣加葡萄糖調配成不同原汁含量的樣品,調配結果如表1所示。經電位滴定法測得葡萄酒總酸的質量濃度為4.48 g/L,利用酒樣加酒石酸調配成不同原汁含量的樣品,調配結果如表2所示。
表1 不同原汁含量的葡萄酒加糖量
表2 不同原汁含量的葡萄酒加酸量
2.1.2 不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度隨添加的檸檬酸變化關系 按1.2.1中的①方法配制的A,B 兩組溶液共 12 種,每種溶液各取 7 份,每份 50 mL,往其中分別添加 250,300,350,400,450,500,550 mg檸檬酸,相當于葡萄酒溶液中檸檬酸的質量濃度分別為5,6,7,8,9,10,11 g/L,記錄溶液的 pH值,然后計算溶液中H+濃度。以H+濃度(mol/L)為Y軸,以檸檬酸的質量濃度(g/L)為X軸作圖(圖1,圖2)。結果表明:葡萄酒溶液原汁含量越高,H+濃度反而越低;隨著檸檬酸添加量的增多,調配與未調配的不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度逐漸增加,但由于葡萄酒原汁含量不同,H+濃度增加的速度不同,隨著葡萄原汁含量的增加,溶液中H+濃度增加的速度隨檸檬酸添加量的增加而減小。
圖1 A未調配葡萄酒H+濃度隨檸檬酸添加量的變化
圖2 B調配葡萄酒H+濃度隨檸檬酸添加量的變化
2.1.3 不同原汁含量的葡萄酒溶液緩沖系數的測定 根據緩沖系數的定義,以H+濃度(mol/L)為Y軸,以檸檬酸的質量濃度(g/L)為X軸,對2.1.2所得結果做線性回歸,得到的直線方程的斜率即為葡萄酒溶液的緩沖系數(表3,表4)。
表3 不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數(A未調配)
表4 不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數(B調配)
由表3和表4可見,A組溶液不同原汁含量的葡萄酒溶液的相關系數R2差別不大,B組溶液中葡萄酒原汁含量較小時,相關系數R2較小,溶液中H+濃度與檸檬酸添加量線性相關性較差;隨著葡萄酒原汁含量的增加,溶液的緩沖系數變大,說明溶液的緩沖能力也增大。當含葡萄酒原汁溶液的糖、酸含量被調至與葡萄酒樣品相同后,溶液的緩沖系數減小,緩沖能力降低。
2.1.4 原汁含量的計算公式 以溶液的緩沖系數為X軸,以葡萄酒原汁含量為Y軸,對2.1.3中的結果進行線性回歸,見圖3和圖4。
根據圖3和圖4可計算出直線的斜率KA=0.003 5,KB=0.003 5。原汁含量(Y)與緩沖系數(X)的關系式為:
由公式可見,用糖、酸調配后的葡萄酒測得的原汁含量比未調配的葡萄酒原汁含量高5.04,而實際上造假者一般都會添加糖、酸,所以用該法測定市售酒原汁含量時,用公式(2)計算出的結果應減去5.04,可以直接采用公式(1)。
圖3 未調配葡萄酒原汁含量的回歸曲線
圖4 調配葡萄酒原汁含量的回歸曲線
2.1.5 公式驗證 用蒸餾水對標準葡萄酒樣品進行稀釋,使溶液中最終的葡萄酒原汁體積分數分別為0.30,0.50,0.70。按照1.2.1中的②方法測定各溶液的緩沖系數,將結果代入公式(1)中計算葡萄酒原汁含量。不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度、緩沖系數見表5和表6。每份樣品做3次平行測定,考察方法的重復性和回收率,結果見表7。
該方法精密度0.58% ~1.84%,回收率96.68% ~100.45%,因此本方法的重復性好、回收率高,能夠滿足分析的要求。
2.1.6 市售葡萄酒的檢驗 收集市場上的葡萄酒樣品共2種,按照上述方法測定葡萄酒的緩沖系數和葡萄酒原汁含量,結果表明,兩種葡萄酒原汁含量均符合標準,說明該方法實用(表8)。
表5 不同原汁含量的葡萄酒溶液的H+濃度 mol/L
表6 葡萄酒不同原汁含量的葡萄酒溶液的緩沖系數
表7 方法的重復性和回收率試驗結果
表8 市售葡萄酒的緩沖系數和葡萄酒原汁含量實際測定結果
2.2.1 不同原汁含量的葡萄酒溶液加糖量和加酸量
利用酒樣加葡萄糖調配成不同原汁含量的葡萄酒溶液樣品(表9)。利用酒樣加酒石酸調配成不同原汁含量的葡萄酒溶液樣品(表10)。
表9 不同原汁含量的葡萄酒溶液的加糖量
表10 不同原汁含量的葡萄酒溶液的加酸量
2.2.2 不同原汁含量的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量 A組(稀釋的葡萄酒溶液)和B組(稀釋后加入酒石酸、葡萄糖的葡萄酒溶液)的氨基酸態(tài)氮含量都隨著葡萄酒原汁含量的上升而上升(表11,表12)。A組和B組同一原汁含量的葡萄酒溶液中氨基酸態(tài)氮含量變化不大。表明,加入酸、糖后的葡萄酒溶液中氨基酸態(tài)氮的含量不會發(fā)生大的變化。
表11 未調配的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量
2.2.3 葡萄酒原汁含量與氨基酸態(tài)氮含量的關系式 以氨基酸態(tài)氮含量為橫坐標X,以葡萄酒原汁含量為縱坐標Y,作線性回歸,結果如圖5和圖6所示。
根據圖5和圖6可計算出直線的斜率KA=3.329 6,KB=3.328 1。原汁含量(Y)與氨基酸態(tài)氮含量(X)的關系式為:
由公式可見調配與未調配的葡萄酒溶液所測得的氨基酸態(tài)氮含量差別不大,所以對市售酒進行測定時采用公式(3)即可。
表12 調配后的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量
圖5 未調配葡萄酒氨基酸態(tài)氮含量的回歸曲線
圖6 調配葡萄酒氨基酸態(tài)氮含量的回歸曲線
2.2.4 公式驗證 用蒸餾水對標準葡萄酒樣品進行稀釋,使最終的葡萄酒溶液中葡萄酒原汁的體積分數分別為0.60,0.70,0.80。按照1.2.2方法測定各葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量,將結果代入公式(3)、(4)中計算葡萄原汁含量。每份樣品做3次平行測定,結果見表13;考察方法的重復性和回收率,結果見表14。
表13 不同原汁含量的葡萄酒溶液的氨基酸態(tài)氮含量
表14 葡萄酒溶液中原汁含量測定方法的重復性和回收率
該方法精密度0.31% ~0.33%,回收率99.65% ~100.22%,因此本方法的重復性好、回收率高,能夠滿足分析的要求。
表15 實際葡萄酒樣品中氨基酸態(tài)氮含量和葡萄原汁含量的測定結果
2.2.5 市售葡萄酒的檢驗 收集市場上的葡萄酒樣品共2個,按照上述方法測定葡萄酒的氨基酸態(tài)氮含量和葡萄酒原汁含量。結果表明,這兩種葡萄酒葡萄原汁均符合標準(表15),說明該方法實用。
葡萄汁是一種含有碳水化合物、有機酸、蛋白質、氨基酸、無機鹽等物質的復合體系,所以利用緩沖系數法測定葡萄酒原汁含量時,添加一些對緩沖性無影響的添加劑不影響該方法的準確性。利用緩沖系數法測定葡萄酒原汁含量時,酸度計必須有較高的靈敏度,要嚴格按照酸度計的使用方法對其進行操作。利用氨基酸態(tài)氮定量法測定氨基酸態(tài)氮含量時,利用多量甲醛是很重要的,為了保證甲醛足量,在試樣中添加甲醛,使溶液中含有甲醛量至少達到100 mL/L的比例。另外,如果酒樣中含銨離子,則NH+4也將為甲醛封住,于是銨鹽類的酸根,就可用堿液來滴定,測得的結果為氨基酸態(tài)氮與銨離子態(tài)氮的總和,使結果偏高,所以該方法還需要進一步改進。
利用緩沖性鑒定葡萄酒原汁含量時,經過調配的葡萄酒與未調配的葡萄酒相比,溶液緩沖系數減小,緩沖能力降低,但緩沖系數和原汁含量仍呈線性關系;利用氨基酸態(tài)氮鑒定葡萄酒原汁含量時,氨基酸態(tài)氮的測定不受糖、酸添加的影響且氨基酸態(tài)氮與原汁含量也呈線性相關。從線性方程的相關系數可以看出,氨基酸態(tài)氮定量法測定的氨基酸態(tài)氮的含量與原汁含量的線性相關性更好。從方法的重復性和回收率試驗結果可以看出,這兩種方法的重復性好和回收率高。利用緩沖系數法和氨基酸態(tài)氮定量法測定葡萄酒原汁含量具有迅速、簡便的特點。本次研究只選取赤霞珠品種的干紅葡萄酒進行實驗,在進一步的研究中,應增加選取葡萄的品種。
[1]崔華,何作云.干紅葡萄酒對食餌性兔動脈粥樣硬化血管壁的影響[J].中華預防醫(yī)學雜志,2004,38(2):103-106,封四.
[2]陳勇,曾新安,董新平,等.中國主產干紅葡萄酒中氨基酸含量對照與探討[J].食品與發(fā)酵工業(yè),2004,30(1):107-110.
[3]劉期成.試析葡萄酒中原汁含量的測定方法[J].實用測試技術,2002(2):37.
[4]宋潤剛,路文鵬,沈育杰,等.真?zhèn)紊狡咸丫畦b定方法的研究[J].中外葡萄與葡萄酒,2006(2):6-8.
[5]李金娥,劉延林,惠竹梅.全汁葡萄酒真?zhèn)舞b定方法的驗證[J].中外葡萄與葡萄酒,2001(3):56-57.
[6]宋軍.有關葡萄酒摻水摻假化驗檢查方法的探討[J].山東食品與發(fā)酵,1997(4):27-30.
[7]中華人民共和國國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 15038-2006 葡萄酒、果酒通用分析方法[S].北京:中國標準出版社,2008.
[8]VANDEREOOK C E,NAVARRO J L,SMOLENSKY D C,et al.Statistieal evaluation of data for detecting adulteration of California navel orange juice[J].J of Food Scienee,1983,48:636-640.
[9]高海燕,趙鐳,吳繼紅,等.利用緩沖容量檢測蘋果汁飲料中原果汁含量的方法研究[J].中國食品學報,2007,7(3):122-126.
[10]李向華,趙宇,趙永紅,等.果酒、果汁飲料中原果汁含量的檢測與鑒別[J].食品科學,1994(8):43-45.
[11]大連輕工業(yè)學院,華南理工大學.食品分析[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2007.
[12]秦含章.葡萄酒分析化學[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,1991.