周 翔,尹 珂,李青青,張玉嬌,宋苓苓
(山東皇尊莊園山楂酒有限公司,山東青州 262500)
SO2作為一種食品添加劑廣泛應(yīng)用在果酒的生產(chǎn)過程中。前期原料處理過程中添加一定量的SO2可以起到殺菌的作用[1-2];發(fā)酵過程中添加一定量的SO2可以抑制雜菌的生長且不影響酵母的正常生長和發(fā)酵[3];后期的酒體澄清過濾和陳釀的過程中添加一定量的SO2可延緩酒體的發(fā)酵周期,同時調(diào)節(jié)果酒中pH 值從而獲得充分的澄清[4]。另外SO2對酒體還有抗氧化的作用[5],其一,在發(fā)酵過程中,果酒發(fā)酵不完全或陳釀時有大量分子態(tài)氧存在,產(chǎn)生乙醛,SO2與乙醛反應(yīng),生成甘油。其二,SO2抑制酒體中多酚氧化酶活性,減少單寧、色素的氧化,阻止氧化渾濁,防止酒體過早褐變,從而使酒體在陳釀過程中依然保持較好的色澤與風(fēng)味[6]。但是果酒中SO2含量過多會對人體產(chǎn)生危害同時也會破壞酒體的風(fēng)味及色澤[7]。SO2在果酒酒體中起著至關(guān)重要的作用,能夠快速并準(zhǔn)確測定果酒中SO2含量的方法也相當(dāng)重要[8]。這樣才能夠控制果酒酒體中SO2含量變化,對酒體的風(fēng)味和色澤起到保障作用。
1.1 材料、儀器
酒樣:本廠自產(chǎn)山楂酒樣品。
儀器設(shè)備:蒸餾裝置、其他常規(guī)檢測儀器。
1.2.1 氧化法測定SO2
在加熱條件下,樣品中的結(jié)合SO2被釋放,并與過氧化氫發(fā)生氧化還原反應(yīng),通過用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的硫酸,可得到樣品中SO2的含量。依據(jù)國標(biāo)GB/T 15038—2006 氧化法的分析步驟要求:開泵使抽入空氣流量在1000~1500 mL/min抽氣10 min。本實(shí)驗(yàn)通過增加抽氣時間測定記錄數(shù)據(jù)計算回收率。
1.2.2 直接碘量法測定SO2
利用碘可以與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)的性質(zhì),利用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液作滴定劑,淀粉作指示液,可測定樣品中游離SO2的含量。在堿性條件下,樣品中的結(jié)合SO2被解離出來,然后再用碘標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,得到樣品中SO2的含量。本實(shí)驗(yàn)通過向樣品中添加梯度SO2測定記錄數(shù)據(jù)計算回收率。
1.3 SO2在果酒中變化的影響因素
1.3.1 果酒不同種類不同顏色中SO2的衰減規(guī)律[9]
本實(shí)驗(yàn)取葡萄干紅、白葡萄半干、山楂干紅為樣品,同時將其SO2調(diào)整為同一濃度,每周檢測1次,監(jiān)測1個月,記錄數(shù)據(jù)。
1.3.2 巴氏殺菌過程對SO2的影響
取酒樣400 mL,調(diào)整其SO2濃度60 mg/L,將400 mL 酒樣分別裝到4 個取樣瓶中,水浴加熱,待酒樣中心溫度達(dá)到85 ℃后分別計時1 min,5 min和10 min,加熱時不加蓋;另一個酒樣加蓋加熱5 min。加熱完成后及時蓋上蓋子,待酒樣溫度降至室溫后,分別測定其酒樣的總SO2和游離SO2的含量;測定加蓋加熱5 min酒樣和原酒樣的總SO2。
通常的化學(xué)防治是指使用農(nóng)藥和殺蟲劑來實(shí)現(xiàn)對病蟲害的控制。將農(nóng)藥噴灑在小麥田上方,或?qū)⑺巹┌枞胄←湻N子內(nèi),起到預(yù)防和治療小麥病蟲害的作用?;瘜W(xué)防治是小麥病蟲害防治最主要的措施,能防治絕大多數(shù)的病蟲害。
1.3.3 不同添加方式對山楂酒中SO2變化的影響
取同樣的山楂酒分別裝入750 mL 的三角瓶,分別用3 種不同的SO2添加方式:樣品1 為液體SO2一次添加到山楂酒中到200 mg/L,樣品2 為多次添加液體SO2,初次添加至90 mg/L,經(jīng)3 次添加,最終添加到200 mg/L,樣品3 為1 次添加焦亞硫酸鈉至SO2濃度為200 mg/L。每周檢測1 次,記錄SO2的變化規(guī)律。
2.1 氧化法的實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果(表1)
表1 氧化法測定山楂干紅中SO2的回收率
根據(jù)表1 檢測數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn),反應(yīng)10 min 后其測定結(jié)果遠(yuǎn)小于實(shí)際值,因?yàn)榉磻?yīng)時間太短,還有部分總SO2并未反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)通過SO2在不同反應(yīng)時間下的測定結(jié)果,找到能把總SO2全部測出的最短反應(yīng)時間。根據(jù)檢測數(shù)據(jù)可以看出,在抽氣量穩(wěn)定的情況下,隨著反應(yīng)時間的長短,蒸餾所得SO2的量有所增加,前30 min 測得SO2含量相差較大,當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行到40 min 與50 min 時所測得的SO2含量趨于平衡的狀態(tài),說明此時對SO2含量的回收趨于飽和。因此將實(shí)驗(yàn)中蒸餾時間延長至40~50 min 可以提高氧化法對樣品中SO2含量的回收率??紤]到提高工作效率節(jié)約水電能源等方面,這里推薦將蒸餾時間設(shè)定為40 min。
2.2 直接碘量法的實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果(表2)
表2 直接碘量法測定山楂干紅中SO2的回收率
根據(jù)表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,SO2的回收率普遍偏低,并且是樣品中SO2含量越高檢測出來的SO2回收率就越低。這是因?yàn)樯介杉t中由于含有較高的單寧和有色物質(zhì)影響了滴定終點(diǎn)時的結(jié)果,使碘液的消耗量明顯增高,即便是使用聚乙烯吡咯烷酮對樣品進(jìn)行脫色處理效果也沒有得到明顯的改善,存在較大誤差,因此不推薦使用碘量法。
2.3 不同品種酒的SO2衰減規(guī)律(表3)
以白葡萄半干、葡萄干紅、山楂干紅為樣品。在貯存條件相同的情況下,每周對3 種果酒的總SO2檢測。由表3可以看出,同樣含量的SO2添加到葡萄半干白、葡萄干紅及山楂半干酒中之后,隨著時間的延長,葡萄干紅中的SO2衰減最快,4 周之后幾乎測不出來。其次損耗較多的是山楂半干酒,衰減最慢的是葡萄干白?!霸诩t葡萄酒中,幾乎所有游離的SO2都與花青素結(jié)合,在測量時,通過對酒的酸化得以釋放。因此,紅葡萄酒中的表觀游離SO2的量,從化學(xué)角度看不是真實(shí)的數(shù)據(jù),而是代表了葡萄酒的部分色素的含量[1]。我們可以解釋顏色越深的酒中,SO2隨著時間的延長損耗的越多,準(zhǔn)確的來說,并不是損耗,而是與酒中的花青素或其他色素結(jié)合。
2.4 巴氏殺菌時間對SO2的影響(表4)
表4 巴氏殺菌時間對SO2的影響
通過表4 巴氏殺菌時間對SO2的影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可看出,開蓋巴氏殺菌1 min 及加蓋巴氏殺菌5 min對SO2影響不大,開蓋巴氏殺菌每5 min,SO2以8%的速度損耗。果酒在巴氏殺菌方式及巴氏殺菌時間上應(yīng)針對酒體的情況進(jìn)行選擇,避免造成SO2因巴氏殺菌而含量不足的情況。
2.5 不同種類軟木塞對成瓶果酒SO2指標(biāo)影響(表5)
表5 4種軟木塞對成瓶山楂酒SO2指標(biāo)影響
經(jīng)過6 個半月的檢測,由表5 可看出,4 種塞子的密封性為:貼片1+1 塞優(yōu)于高分子塞,然后是天然塞,聚合塞透氣性最好。我們在軟木塞的使用過程中,應(yīng)考慮到軟木塞種類對果酒中SO2的影響,選擇合適的軟木塞,以保證成品果酒的品質(zhì)。
2.6 不同添加方式對山楂酒中SO2變化的影響(表6)
表6 不同添加方式對山楂酒中SO2的衰減情況的影響 (mg/L)
通過表6 的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,在同批次山楂酒中,通過一次性添加液態(tài)SO2到200 mg/L 以及分多次添加液態(tài)SO2到200 mg/L 的實(shí)驗(yàn),經(jīng)5 周檢測發(fā)現(xiàn),剩余的SO2的量相差不大。添加固體焦亞硫酸鈉的山楂酒中SO2在經(jīng)過5 周之后殘留量比前兩者略高。相較于添加液態(tài)SO2,添加焦亞硫酸鈉的可操作性及安全性強(qiáng)。
3.1 山楂紅酒顏色及抗氧化物質(zhì)如黃酮類物質(zhì)、單寧等會影響直接碘量法對山楂紅酒中SO2的測定,而氧化法測定山楂酒中SO2的結(jié)果準(zhǔn)確度較高,故在實(shí)際檢測中選擇氧化法測定山楂紅酒中的總SO2。而國標(biāo)中SO2的氧化法測定存在爭議,蒸餾時間在40 min 才能將總SO2全部蒸出,優(yōu)化了國標(biāo)中測定SO2的方法。
3.2 受到酒中花青素或其他色素的影響,不同種類酒中葡萄干紅SO2衰減程度強(qiáng)于山楂干紅,葡萄白半干衰減程度最弱。山楂紅酒在巴氏殺菌過程中,開蓋巴氏殺菌1 min 以內(nèi)、加蓋巴氏殺菌5 min以內(nèi)對其SO2含量沒有影響。塞子的種類對成品山楂酒中SO2的損耗也是不同的,密封性來說貼片1+1 塞優(yōu)于高分子塞,透氣性則聚合塞強(qiáng)于天然塞。采用液體SO2一次及多次添加,固體亞硫酸鈉添加到相同的山楂酒中,5 周之內(nèi)的變化規(guī)律差別不大,添加焦亞硫酸鈉的衰減得略慢,但差別不明顯??紤]到可操作性及安全性,建議添加焦亞硫酸鈉,但在添加之前,一定要確認(rèn)焦亞硫酸鈉在酒中的回收率。
通過該實(shí)驗(yàn),可以更好掌握SO2在不同情況下酒體中含量的變化,從而能夠更好地發(fā)揮SO2在果酒酒體中起到的抑制雜菌、澄清、抗氧化等作用。