丁奇，馬立利，周陽，周欣燃，王穎，邵鵬，賈麗

(北京市理化分析測(cè)試中心，北京 100089）

葡萄酒是由葡萄釀造而成的一種低酒精度的發(fā)酵酒，具有圓潤(rùn)的口感和愉悅的香氣，其富含有花青素、黃酮類、酚類等多種活性成分，在抗癌、抗氧化、抗糖尿病、降血壓、降血脂等方面具有良好的效果［1–6］?？偹崾呛饬科咸丫破焚|(zhì)的重要指標(biāo)，其中有機(jī)酸和無機(jī)酸的種類及含量對(duì)葡萄酒風(fēng)味形成發(fā)揮了重要作用，而有機(jī)酸除具有一定的生理功能外，還參與部分功能活性成分的生成［7–8］。對(duì)葡萄酒中總酸的檢測(cè)分析對(duì)于葡萄酒的質(zhì)量保證、風(fēng)味研究具有重要意義。

目前，葡萄酒中總酸的檢測(cè)方法有連續(xù)流動(dòng)分析法、近紅外光譜法、電位滴定法、指示劑法等［9–11］。連續(xù)流動(dòng)分析法具有快速、靈敏、穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于環(huán)境、食品等領(lǐng)域，但該方法設(shè)備精密程度較高，在應(yīng)用過程中會(huì)出現(xiàn)基線波動(dòng)、異常峰形、蒸餾模塊狀態(tài)異常等問題［12］；近紅外光譜法是一種能同時(shí)檢測(cè)多種組分的分析技術(shù)，具有適應(yīng)性好、分析迅速、測(cè)試成本低等優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)于低含量物質(zhì)檢測(cè)存在靈敏度低等缺陷［13］；電位滴定法及指示劑法在測(cè)定葡萄酒中總酸時(shí)操作步驟比較繁瑣、耗時(shí)，且測(cè)試過程中影響因素較多［9］。光度滴定法具有操作簡(jiǎn)便、測(cè)定時(shí)間短、效率高等特點(diǎn)，在食品［14］、環(huán)境［15］、藥物［16］、礦產(chǎn)［17］等領(lǐng)域中均有應(yīng)用，具有靈敏度低、準(zhǔn)確性高等優(yōu)勢(shì)。光度滴定法利用光學(xué)傳感器記錄待測(cè)溶液顏色變化而引起吸光度變化繪制滴定曲線，在滴定曲線上得到吸光度突變點(diǎn)，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)后儀器自動(dòng)停止，其原理遵循朗伯–比耳定律［18］。

筆者利用光度滴定法對(duì)葡萄酒中總酸含量進(jìn)行測(cè)定，為葡萄酒品質(zhì)鑒定技術(shù)提供了一種新的選擇。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

滴定分析儀：ZDJ–600G型，北京先驅(qū)威鋒技術(shù)開發(fā)公司。

超純水系統(tǒng)：Elix 10型Milli-Q超純水系統(tǒng)，美國(guó)密理博公司。

移液槍：量程為100～1 000 μL，德國(guó)賽多利斯集團(tuán)。

氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.100 3 mol／L，北京通廣偉業(yè)科技有限公司。

L-酒石酸：純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為99%，上海麥克林生化科技有限公司。

酚酞：純度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）為98%，上海麥克林生化科技有限公司。葡萄酒樣品：市售。實(shí)驗(yàn)用水為一級(jí)水。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 光度滴定法測(cè)定

移取10 mL葡萄酒于100 mL燒杯中，加入0.2 mL酚酞溶液（0.01 g／mL），再加入水50 mL，放入一枚轉(zhuǎn)子后置于滴定分析儀上，插入光度電極（檢測(cè)波長(zhǎng)為640 nm）并開啟磁力攪拌器，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定，滴定過程中溶液會(huì)發(fā)生顏色改變從而引起吸光度的變化，利用儀器記錄并自動(dòng)識(shí)別滴定終點(diǎn)，記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，計(jì)算總酸含量。同時(shí)取50 mL一級(jí)水做空白試驗(yàn)。

1.2.2 電位滴定法測(cè)定

參照GB／T 15038—2006方法［11］，移取10 mL葡萄酒于100 mL燒杯中，加入一級(jí)水50 mL，放入一枚轉(zhuǎn)子后置于電位滴定儀上，插入電極并開啟磁力攪拌器，用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH為8.2時(shí)，記下消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，計(jì)算總酸含量，同時(shí)取50 mL一級(jí)水做空白試驗(yàn)。

1.2.3 結(jié)果計(jì)算

葡萄酒中總酸含量按式（1）計(jì)算：

式中：ρ——葡萄酒中總酸含量（以酒石酸質(zhì)量濃度計(jì)），g／L；

c——?dú)溲趸c標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol／L；

V1——葡萄酒滴定時(shí)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

V0——空白試驗(yàn)消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積，mL；

V2——移取樣品體積，mL；

75——酒石酸的摩爾質(zhì)量，g／mol。

2 結(jié)果與討論

2.1 光度電極檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇

利用光度滴定法測(cè)定葡萄酒中總酸含量時(shí)，首先要確定其檢測(cè)波長(zhǎng)。酒石酸是葡萄酒中含量較多的酸性物質(zhì)［19］，GB／T 15038—2006中規(guī)定葡萄酒的總酸含量以酒石酸計(jì)，因此利用酒石酸與氫氧化鈉的滴定反應(yīng)來確定其最佳吸收波長(zhǎng)，利用光度電極固有的8個(gè)波長(zhǎng)（470、502、520、574、590、610、640、660 nm） 分別測(cè)定初始溶液和滴定終點(diǎn)反應(yīng)液，通過儀器記錄的電信號(hào)數(shù)值，發(fā)現(xiàn)在640 nm處這兩種溶液電信號(hào)差別最大，所以選擇檢測(cè)波長(zhǎng)為640 nm。

2.2 取樣體積

分別移取2、5、10、15 mL葡萄酒樣品進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，當(dāng)取樣體積為2、5 mL時(shí)，吸光度突變點(diǎn)不如其它取樣體積明顯，不容易判斷滴定終點(diǎn)，確定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定消耗體積時(shí)會(huì)存在較大的偏差；而取樣15 mL時(shí)滴定時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)且消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液較多。綜合考慮，選擇取樣體積為10 mL。

2.3 酚酞對(duì)光度滴定的影響

光度滴定法是利用光度電極識(shí)別待測(cè)液顏色變化進(jìn)行測(cè)定的，而在酸堿滴定過程中通常加入酚酞作為顏色指示劑。但在用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定葡萄酒總酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)無酚酞指示劑存在也能引起葡萄酒顏色的改變。研究表明，葡萄酒的顏色發(fā)生變化，是因?yàn)殡S著氫氧化鈉的逐漸加入，葡萄酒主要成分花色苷的性質(zhì)發(fā)生了改變［20］，因此有無酚酞存在均能進(jìn)行測(cè)定。試驗(yàn)得到使用和不使用酚酞指示劑時(shí)，葡萄酒中總酸的測(cè)定結(jié)果分別為6.09 g／L和6.17 g／L，相對(duì)偏差為0.6 %，測(cè)定結(jié)果相近，表明使用酚酞與否不影響葡萄酒中總酸含量的檢測(cè)。但在確定光度滴定法的檢出限時(shí)，是以向空白溶液中加入酒石酸方式進(jìn)行的，在沒有酚酞存在的情況下，滴定過程中溶液顏色不會(huì)發(fā)生變化，無法利用光度電極確定滴定終點(diǎn)，因此本實(shí)驗(yàn)加入酚酞作為指示劑。

2.4 方法比對(duì)

利用光度滴定法與GB／T 15038—2006 《葡萄酒、果酒通用分析方法》中的電位滴定法分別測(cè)定葡萄酒樣品溶液，對(duì)兩種方法進(jìn)行檢出限、精密度、準(zhǔn)確度等方面的比對(duì)，并對(duì)兩種方法測(cè)定數(shù)據(jù)進(jìn)行配對(duì)樣品T檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析。

2.4.1 檢出限

方法檢出限是指用特定方法可靠地檢出目標(biāo)物的最低濃度或含量，它是檢驗(yàn)分析方法及評(píng)價(jià)儀器性能的重要指標(biāo)［21］。按照HJ 168—2020［22］分別確定葡萄酒中總酸的光度滴定法、電位滴定法［11］的檢出限。利用空白加標(biāo)試驗(yàn)，連續(xù)7次平行測(cè)定，計(jì)算得光度滴定法的檢出限為0.07 g／L，與電位滴定法檢出限（0.05 g／L）相當(dāng)。

2.4.2 方法精密度

光度滴定法和電位滴定法測(cè)定葡萄酒樣品中總酸的測(cè)定結(jié)果列于表1。由表1可知，6次平行測(cè)定的平均值分別為6.64、6.72 g／L，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為1.15%、1.82%，符合GB／T 15038—2006［11］規(guī)定（小于3%），且光度滴定法的精密度更好。

表1 葡萄酒中總酸含量測(cè)定方法的精密度試驗(yàn)結(jié)果

2.4.3 方法準(zhǔn)確度

在葡萄酒中添加3個(gè)濃度水平的酒石酸進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，加標(biāo)質(zhì)量濃度分別為0.50、1.50、3.00 g／L，每個(gè)水平分別用光度滴定法、電位滴定法各平行測(cè)定3次，以平均值作為測(cè)定值，測(cè)定結(jié)果列于表2。由表2可知，光度滴定法的加標(biāo)回收率為92.0%～97.0%，電位滴定法的加標(biāo)回收率為95.3%～99.7%，表明兩種方法均準(zhǔn)確、可靠［21］。

表2 葡萄酒中總酸含量測(cè)定加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果（n=3）

2.4.4 配對(duì)樣品t檢驗(yàn)

利用光度滴定法和電位滴定法分別對(duì)兩種品牌的葡萄酒進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)定，然后對(duì)測(cè)定數(shù)據(jù)采用SPSS軟件進(jìn)行配對(duì)t檢驗(yàn)，測(cè)定數(shù)據(jù)及t檢驗(yàn)結(jié)果列于表3。由表3可知，兩種滴定方法測(cè)定數(shù)據(jù)均服從正態(tài)分布，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)分析得出葡萄酒–1樣品t=–0.619，P=0.563，葡萄酒–2樣品t=–1.734，P=0.143，P值均大于0.05，說明兩種滴定方法測(cè)定結(jié)果不存在顯著性差異，光度滴定法適用于葡萄酒中總酸含量的測(cè)定。

表3 光度滴定法和電位滴定法測(cè)定葡萄酒中總酸數(shù)據(jù)及統(tǒng)計(jì)結(jié)果

3 結(jié)語

建立了葡萄酒中總酸含量測(cè)定的光度滴定法，其檢測(cè)波長(zhǎng)為640 nm，取樣體積為10 mL，指示劑為酚酞。結(jié)果表明，該方法與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的電位滴定法在檢出限、精密度、準(zhǔn)確度及實(shí)際樣品測(cè)定等方面不存在顯著性差異，但該方法操作簡(jiǎn)便，檢測(cè)快速，效率更高，有推廣價(jià)值。