田一茗
摘 要:本文將對(duì)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.225—2016中的第一法密度瓶法[1]部分做詳細(xì)解讀,并從樣品取用、蒸餾、稱重測(cè)定3個(gè)方面詳細(xì)討論容易出現(xiàn)誤差的操作、實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的事項(xiàng)并提出解決辦法,為提高白酒酒精度檢測(cè)的準(zhǔn)確度提供參考。
關(guān)鍵詞:酒精度;誤差;標(biāo)準(zhǔn)解讀
酒精度作為白酒的重要指標(biāo)[1-2],是白酒是否合格的判定指標(biāo)之一,同時(shí)還為氰化物、甲醇的判定結(jié)果提供依據(jù)[3-4]。白酒中的酒精度數(shù)不合格,與標(biāo)注的度數(shù)有所差別可能大多數(shù)人覺得無關(guān)緊要,但實(shí)際上酒精度不達(dá)標(biāo),也會(huì)對(duì)酒質(zhì)產(chǎn)生影響。酒精度不達(dá)標(biāo)有很多原因,可能是酒企生產(chǎn)工藝不佳,質(zhì)檢把關(guān)不嚴(yán)造成的,也有可能是出廠后包裝不嚴(yán)造成的,但其中也不乏一些酒企為了降低成本,以低度酒充當(dāng)高度酒。因此,加強(qiáng)酒中酒精度的檢測(cè)至關(guān)重要,本文對(duì)標(biāo)準(zhǔn)作出詳細(xì)的解讀及誤差原因分析。
1 樣品取用過程中的誤差分析及解決辦法
密度瓶法的實(shí)驗(yàn)原理是用蒸餾法去除樣品中的不揮發(fā)性物質(zhì),用密度瓶法測(cè)出試樣(酒精水溶液)20 ℃時(shí)的密度,查GB 5009.225—2016中附錄A,得在20 ℃時(shí)乙醇含量的體積分?jǐn)?shù),即為酒精度。選擇合適的樣品且準(zhǔn)確取樣,是整個(gè)檢測(cè)過程中相當(dāng)重要的一步。
(1)檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)選擇合適的白酒樣品。選擇未被打開的樣品,將其搖勻后放置在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中30 min后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。如果樣品已被打開,則可能會(huì)由于長時(shí)間開啟、密封不嚴(yán),引起測(cè)量數(shù)據(jù)誤差。樣品在與實(shí)驗(yàn)室溫度(20~25 ℃)濕度溫度差異較大的環(huán)境中儲(chǔ)存時(shí),白酒的體積會(huì)有差異。這一點(diǎn)在標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.225—2016中4.1.1中有提及“準(zhǔn)確量取樣品(液溫20 ℃)”,檢驗(yàn)人員應(yīng)當(dāng)注意。
(2)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)于取樣過程的描述為“用一潔凈、干燥的100 mL容量瓶,準(zhǔn)確量取樣品(液溫20 ℃)100 mL于500 mL蒸餾瓶中,用50 mL水分3次沖洗容量瓶,洗液并入500 mL蒸餾瓶中”[1]。在實(shí)際操作中,需要將樣品取適量于燒杯中,用玻璃棒轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中,在進(jìn)行后面的操作。在這個(gè)過程中,應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①轉(zhuǎn)移用的燒杯、玻璃棒需要用水清洗后用樣品潤洗2~3次,否則會(huì)因?yàn)闊筒0粽此瑢?dǎo)致樣品的實(shí)際體積小于100 mL,水分的占比增加,所得測(cè)量值小于真實(shí)值。②容量瓶、蒸餾瓶不需要潤洗,且容量瓶必須潔凈干燥,若潤洗會(huì)引起取樣量的增多,最終測(cè)量值大于真實(shí)值。③在樣品轉(zhuǎn)移進(jìn)容量瓶時(shí)、定容時(shí),勿超過刻度線以上,否則會(huì)造成取樣量增多,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大。
2 蒸餾過程中產(chǎn)生的誤差及解決辦法
2.1 蒸餾操作的基本流程
在蒸餾瓶中加入幾顆玻璃珠,連接冷凝管,開啟冷卻水以取樣用的原容量瓶作接收器(外加冰浴),緩慢加熱蒸餾,收集餾出液。當(dāng)接近刻度時(shí),取下容量瓶,蓋塞,于20 ℃水浴中保溫30 min,再補(bǔ)加水至刻度,混勻,備用[1]。蒸餾的過程利用了不同組分的沸點(diǎn)不同,除去固形物和高沸點(diǎn)物質(zhì)帶來的干擾[5]。
2.2 誤差及解決辦法
目前檢測(cè)機(jī)構(gòu)采用的蒸餾裝置一般都是智能一體化蒸餾裝置,可以多個(gè)樣品同時(shí)操作,與傳統(tǒng)蒸餾裝置相比更加高效便捷,在操作過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①選用帶有蛇形冷凝管的裝置,其冷凝長度比直形冷凝管長,冷凝效果較直形冷凝管好,能夠充分冷卻餾出液,大大降低了蒸餾過程中的酒精揮發(fā)。②檢查蒸餾儀的冷卻系統(tǒng)是否正常,冷凝管之間的連接、與外接循環(huán)水之間的連接應(yīng)是下進(jìn)上出。而上進(jìn)下出的連接方式會(huì)使冷凝管下端的冷凝水溫度過高,酒精蒸汽未被充分冷卻成為液體進(jìn)入容量瓶中后,導(dǎo)致測(cè)得的酒精度偏小。③蒸餾瓶中加入玻璃珠,在初沸前要緩慢加熱,防止液體爆沸,否則會(huì)將蒸餾瓶的連接口處沖開,酒精外逸,或者未被分餾直接沖出通過冷凝管流入容量瓶引起測(cè)量誤差。④接收容量瓶的冷卻程度不夠,為了增加容量瓶與冰的接觸面積,可以在大燒杯中加入適量自來水,再加入適量冰塊將容量瓶瓶身浸在冰水浴中,不但溫度能夠達(dá)到要求,容量瓶放置也不會(huì)因?yàn)椴环€(wěn)導(dǎo)致餾出液傾倒。⑤接收管插入到容量瓶的深度不夠,導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏低。這個(gè)操作引起的誤差主要表現(xiàn)在夏季。目前使用的回流冷卻水多為自來水,夏季室內(nèi)溫度偏高,酒精蒸汽經(jīng)過自來水冷卻后,溫度還是較高,如果皮管插入深度不夠,餾出液距離冰浴液面比較遠(yuǎn),酒精會(huì)有損失,使測(cè)得結(jié)果偏低。⑥當(dāng)液面距離刻度線1~2 cm時(shí),取下容量瓶(這時(shí)樣品中的酒精已全部蒸餾出來,其余的都是一些酯類等高沸點(diǎn)物質(zhì)、固形物),切勿使液面超過刻度線。
3 測(cè)定過程中的誤差分析及解決辦法
在稱重前,需要對(duì)密度瓶進(jìn)行檢查。①外觀檢查是否有破損,主要是支管口是否干凈,特別是小側(cè)帽內(nèi)部容易結(jié)垢的部位;②檢查溫度計(jì)等是否匹配,一般密度瓶的3個(gè)組成部分都有相同編號(hào)使之相互匹配,如果沒有配套使用,密度瓶與溫度計(jì)之間的密封性達(dá)不到要求,測(cè)量過程中液體會(huì)從連接處不斷滲出。如果有殘留的污垢,在后續(xù)的恒重(兩次質(zhì)量之差<0.3 mg)操作時(shí)殘留的油性物質(zhì)被氧化,密度瓶的質(zhì)量增加,變化較大,因此密度瓶一定要清洗干凈[6]。應(yīng)注意勿將溫度計(jì)置于干燥箱中恒重。
在測(cè)量過程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。①標(biāo)準(zhǔn)中使用煮沸冷卻的水,目的為了除去水中的CO2,也可以使用經(jīng)超聲處理過的一級(jí)水。②使用不當(dāng)?shù)纳郎胤绞?,?dǎo)致測(cè)量值比真實(shí)值高。裝有餾出液的密度瓶應(yīng)當(dāng)放置在恒溫箱或者恒溫水浴中升溫,但是有人將密度瓶攥在手心利用手掌溫度快速升溫,這種錯(cuò)誤的升溫方式,使密度瓶中的溫度變化不均勻,四周溫度高于中心溫度,然而溫度計(jì)測(cè)得的是中心液體的溫度,導(dǎo)致排出過多液體稱重質(zhì)量偏小,根據(jù)酒精度的計(jì)算公式[1]得出,分子值偏小,所得結(jié)果也會(huì)偏小。③密度瓶中殘留氣泡未排出。同體積氣體質(zhì)量小于液體質(zhì)量,殘留在密度瓶中的氣泡會(huì)導(dǎo)致最終的測(cè)定結(jié)果偏小。在實(shí)際操作中,將密度瓶傾斜后,將液體沿著瓶壁緩緩倒入,能較好的避免氣泡的產(chǎn)生。④密度瓶在將水稱量過后,應(yīng)用吸水紙將小側(cè)帽擦干,否則會(huì)使裝有餾出液的密度瓶質(zhì)量變大,最終測(cè)定結(jié)果也會(huì)偏大。⑤在稱重時(shí),用手直接接觸密度瓶,手上的汗液等粘附在瓶身上且不易擦去,影響稱量結(jié)果,可以戴上橡膠手套測(cè)量。
4 結(jié)語
酒精度檢測(cè)過程中要控制好準(zhǔn)確取樣、防止酒精揮發(fā)及確保恒溫稱重這3點(diǎn),就可以準(zhǔn)確測(cè)得白酒中的酒精度。在日常的檢測(cè)中,應(yīng)當(dāng)注意嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作,提高檢測(cè)白酒中的酒精度的準(zhǔn)確度,才能在出現(xiàn)異常結(jié)果時(shí)做出準(zhǔn)確的判斷,為食品安全監(jiān)管提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。
參考文獻(xiàn)
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