酿酒分析

第十章葡萄酒中铁和铜的测定一、概述铁属于葡萄酒中的微量成分，正常工艺加工的葡萄酒含铁量在5mg/L左右。葡萄酒含铁含量会普遍较高。原因主要是外界的污染，即在葡萄酒的酿造过程中接触了含铁物质。铁含量高会产生不良影响：酒的稳定性下降，产生浑浊、沉淀。加速葡萄酒的氧化利衰败过程。我国葡萄酒标准规定：葡萄酒的含铁量应小于或等于8.0mg/L。铁的测定方法：（一）原子吸收法（二）邻菲罗啉比色法（三）磺基水杨酸比色法（一）原子吸收法特点:干扰少、准确、快速（二）邻菲罗啉比色法特点：灵敏度高，显色稳定；诸多比色法中一个较好的方法；国际标准化组织推荐使用的方法。（三）磺基水杨酸比色法比较准确、可行，操作简单，标准把此法列为第三种方法。一、原子吸收分光光度法1、原理将处理后的试样导入原子吸收分光光度计中，在乙炔-空气火焰中，试样中的铁被原子化，基态原子铁吸收特征波长（248.3nm）的光，吸收量的大小与试样中铁原子浓度成正比，测其吸光度，求得铁含量。2、试剂与溶液（1）硝酸溶液(0.5％)：量取8ml硝酸，稀释至1000ml。（2）铁标准储备液（0.1g/L）：称取0.864g硫酸铁铵溶于水，加1ml硫酸，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻度。（3）铁标准使用液（10mg/L）：吸取10.00ml铁标准储备液于100ml容量瓶中，用0.5％硝酸溶液稀释至刻度。（4）铁标准系列：吸取铁标准使用液0.00、1.00、3.00、4.00、5.00ml分别于5个100ml的容量瓶中，用0.5％的硝酸溶液稀释至刻度，混匀。浓度分别为0.00、0.10、0.30、0.50ml/L。3、仪器原子吸收分光光度计：备有铁空心阴极灯4、试样的制备·用0.5％硝酸准确稀释样品至5～10倍，摇匀，备用5、分析步骤·标准工作曲线的绘制：配制铁标准系列置仪器于合适的工作状态，调波长至248.3nm，导入标准系列溶液，以零管调零,分别测定其吸光度。以铁的含量对应吸光度绘制标准工作曲线（或者建立回归方程）。试样的测定：将试样导入仪器，其吸光度，然后根据吸光度在标准曲线上查得铁的含量（或带入回归方程计算）。结果计算X=A×FA—试样中铁的含量，mg／L；F—样品稀释倍数。所得结果应表示至一位小数。·注意事项：·空心阴极灯充分预热。·调节乙炔和空气比例，调节喷嘴和灯的位置，调节能量增益，提高信号响应，提高检测灵敏度。·调节样液浓度使其中铁含量在标准系列范围内。二、邻菲罗啉比色法1、原理样品经消化处理后，试样中的三价铁在酸性条件下被盐酸羟胺还原成二价铁，二价铁与邻菲罗啉作用，生成红色螯合物，其颜色的深浅与铁的含量成正比。用分光光度法进行铁含量的测定。(1)消化，将样品中的有机物分解为碳和水，然后变为气体逐出。(2)还原：样品中的铁变为三价铁离子，用盐酸羟胺将其还原为二价铁。(3)显色：二价铁离子与邻菲罗啉发生显色反应，生成红色螯合物。2、试剂与溶液浓硫酸过氧化氢（30%）氨水（25%-28%）盐酸羟胺溶液(100g／L)：称取100g盐酸羟胺溶解并稀释至1000ml，于棕色瓶中低温贮存。(5)盐酸溶液(1+1)(6)乙酸-乙酸钠溶液(pH＝4.8)：称取272g乙酸钠，溶解于500ml水中，加200ml冰乙酸，加水稀释至1000ml。(7）邻菲罗啉溶液(2g/L)：称取邻菲罗啉0.2g，加少量水溶解(必要时加热)，稀释至100ml。(8)铁标准贮备液(0.1g/L)：同原子吸收法中2(2)。(9)铁标准使用液(10mg/L)：同原子吸收法中2(3)。3、仪器(1)分光光度计(2)高温电炉：550℃±25℃(3)瓷蒸发皿：100mL4、试样的制备干法消化：准确吸取25.00ml样品于蒸发皿中，在水浴上蒸干，置于电炉上小心炭化，移入（550±25）℃高温电炉中灼烧，灰化至残渣呈白色，取出，加入10ml盐酸溶液溶解，在水浴上蒸至约2ml，再加入5ml水，加热煮沸后，移入50ml容量瓶中，用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶，加水稀释至刻度，摇匀。同时做空白试验。湿法消化：准确吸取1.00mL样品（视含铁量增减）于10mL凯氏烧瓶中，置电炉上缓缓蒸发至近干，取下稍冷后，加1mL浓硫酸（根据含糖量增减）、1mL过氧化氢，于通风厨内加热消化。如果消化液颜色较深，继续滴加过氧化氢溶液，直至消化液无色透明。稍冷，加10mL水微火煮沸（3～5）min，取下冷却。同时做空白试验。5、分析步骤1）标准工作曲线的绘制铁标准系列：吸取铁标准使用液0.00，0.20，0.40，0.80，1.00，1.40mL（含0.0，2.0，4.0，8.0，10.0，14.0μg铁）分别于六支25mL比色管中，补加水至10mL，加5mL乙酸﹣乙酸钠溶液（调pH至3～5）、1mL盐酸羟胺溶液，摇匀，放置5min后，再加入1mL1,10-菲啰啉溶液，然后补加水至刻度，摇匀，放置30min，备用。该系列用于标准工作曲线的绘制。在480nm波长下，测定标准系列的吸光度。根据吸光度及相对应的铁浓度绘制标准工作曲线（或建立回归方2）试样的测定准确吸取试样(干法)消化液5～10mL及试剂空白消化液分别于25mL比色管中，补加水至10mL，然后按标准工作曲线的绘制同样操作，分别测其吸光度，从标准工作曲线上查出铁的含量（或用回归方程计算）。将试样（湿法）及空白消化液洗入25mL比色管中，在每支管中加入一小片刚果红试纸，用氨水中和至试纸显蓝紫色，然后各加5mL乙酸-乙酸钠溶液（调pH至3～5），以下操作同标准工作曲线的绘制。以测出的吸光度，从标准工作曲线上查出铁的含量（或用回归方程计算）。干法计算：湿法计算：6、误差来源(1)外来污染该法测铁十分灵敏，极易引入误差，因此所用试剂都应该保证其纯度，所用玻璃仪器都应用10％的硝酸浸泡24h以上。(2)加水煮沸湿法消化后的样品如果不加水煮沸，所测结果往往偏低，而且含铁量越高的样品，降低的程度越显著。主要是凯氏烧瓶的瓶壁对铁离子有吸附作用，加热时电炉温度越高，吸附作用越大，通过加水煮沸，或将消化液放置过夜，可以消除这种吸附。（3）pH溶液的pH对一些显色反应有很大的影响。邻菲罗啉在pH＝3～9范围内都能与二价铁生成桔红色络合物，虽然都生成桔红色络合物，但其颜色的强度不同，为了准确定量，必须把溶液的pH调整到相同的水平。先用刚果红试纸对溶液的pH进行粗调，然后加入缓冲溶液，使各显色溶液的pH一致。三、磺基水杨酸比色法1、原理样品消化后，试样中的三价铁离子，在碱性氨溶液中(pH＝8～10.5)与磺基水杨酸反应，生成黄色络合物，可根据颜色的深浅进行比色测定，反应方程式为：2、试剂与溶液（1）氢氧化铵（1∶1.5）：取100ml的氨水，注入150ml水中，摇匀。（2）10%磺基水杨酸：称取10g的磺基水杨酸，用水溶解稀释至1L。（3）铁标准储备液（0.1g/L）：称取0.864g硫酸铁铵溶于水，加1ml硫酸，移入1000ml容量瓶中，稀释至刻度。（4）铁标准使用液（10mg/L）：吸取10.00ml铁标准储备液于100ml容量瓶中，用0.5％硝酸溶液稀释至刻度。4、分析步骤（1）试样的制备①干法消化：准确吸取25.00ml样品（V）于蒸发皿中，在水浴上蒸干，置于电炉上小火炭化，然后移入（550±25）℃高温电炉中灼烧，灰化至残渣呈灰白色，取出，加入10ml（1∶1）的盐酸溶解，在水浴上蒸发至2ml，再加入5ml水，加热煮沸后，移入50ml的容量瓶中，用水洗涤蒸发皿，洗液并入容量瓶中，用水稀释至刻度（V1），摇匀，同时做空白试验。②湿法消化：准确吸取1.00ml样品(V)于100ml凯氏烧瓶中，置电炉上缓缓蒸发至近干，取下稍冷后，加1ml浓硫酸，1ml过氧化氢，于通风橱内加热消化。如果消化液颜色较深，可继续滴加过氧化氢溶液，直至消化液无色透明。稍冷，加5～l0ml水微火煮沸3～5min，取下冷却，同时做空白试验。(2)铁标准系列准确吸取铁标准使用液0.00、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50ml分别于6支25ml比色管中，补加水至10ml，分别加5ml磺基水杨酸溶液，用氨水溶液调呈黄色后，再加0.5mL氨水，然后补加水至刻度，摇匀。（3）试样的测定吸取干法消化的试样5.00ml和相同量空白消化液分别于25ml比色管中，或将湿法试样及空白分别注入25ml比色管中，然后按标准系列的方法同样操作将样品同标准系列目视比色或用分光光度计分别测其吸光度，得出样而中铁的含量。第二节铜含量的测定概述：葡萄酒中铜含量过高易产生浑浊，出现铜破败病；具有催化作用，可以诱发铁的沉淀，控制铜含量对提高葡萄酒的质量，增加其稳定性是十分必要的。我国葡萄酒标准中规定铜≤1.0mg/L。GB／T15038－2006《葡萄酒果酒通实验方法》标准中列出了两种：一、原子吸收分光光度法二、二乙基二硫代氨基甲酸钠法两种方法测试铜含量数据比较表一、原子吸收分光光度法1、原理将处理后的样品导人原子吸收分光光度计中，在乙炔—空气火焰样品中的铜被原子化，基态原子吸收特征波长(324.7nm)的光，其吸收量的大小与试样中铜的含量成正比，测其吸光度，求得铜含量。2、试剂与溶液(1)硝酸溶液(0.5％)：量取5ml硝酸，用水稀释至1000ml。(2)铜标准贮备液(0.1g／L)：称取0.393g硫酸铜，溶于水，移入1000ml容量瓶中稀释至刻度。(3)铜标准使用液(10m/L)：吸取10.00ml铜标准贮备液于l00ml容量瓶中，用0.5％的硝酸溶液稀释至刻度。(4)铜标准系列：吸取铜标准使用液0.00、0.50、1.00、2.00、4.00、6.00ml分别置于6个50ml容量瓶中，用硝酸溶液稀释至刻度。摇匀，该系列用于标准工作曲线的绘制。3、仪器原子吸收分光光度计：备有铜空心阴极灯4、试样的制备根据样品中的含铜量，用0.5％的硝酸溶液准确将样品稀释10倍，使稀释后的溶液中的含铜量与铜标准系列相近。5、试验步骤将仪器调整至合适的工作状态下，调整波长至324.7nm，按由低到高的顺序导入标准系列溶液和制备好的样品，分别测其吸光度，以铜的含量对应吸光度绘制标准工作曲线，根据样品的吸光度从工作曲线上查出铜的含量。6、计算二、二乙基二硫代氨基甲酸钠比色法1、原理二乙基二硫代氨基甲酸钠，也称作铜试剂(DDTC)，它在碱性溶液中可与铜离子作用，生成棕黄色络合物，用四氯化碳萃取后比色，反应式如下：2、试剂与溶液3、仪器分光光度计4、试样的制备同铁中邻菲罗啉法。5、试验步骤(1)铜标准系列：吸取铜标准使用液0.00、0.50、1.00、1.50、1.00、2.50ml分液漏斗中，各补加2mol/L硫酸溶液至20ml，再加入10ml乙二胺四乙酸二钠—柠檬酸铵溶液和3滴麝香草酚蓝指示液，混匀，用氨水调加pH（溶液的颜色由黄至微蓝色)，补加水至总体积约40mL，再各加2ml铜试剂和10.00ml四氯化碳，剧烈振摇萃取2min，待静置分层后，将四氯化碳层经脱脂棉滤入2cm比色杯中。(2)标准工作曲线的绘制：将分光光度汁调至合适的工作状态，调整波长至440nm处，分别测铜标准系列的吸光度，根据吸光度及相对应的铜浓度绘制标准曲线(或建立回归方程)。(3)样品的测定：吸取干法处理的试样10.00ml和同量空白消化液分别置于125ml分液漏斗中，或者将湿法处理的全部试样及空白消化液分别洗入125ml分液漏斗中，然后，按标准系列方法操作(湿法处理的样品，以水代替2mol/L硫酸溶液)，分则测其吸光度，从工作曲线上查出铜的含量。6、计算式中：X—样品中铜的含量，μg/L；m1—测定用样品从标准曲线上查得铜得质量，μg；m0—试剂空白液中铜得质量，μg；V—取样体积，ml；第十一章酚类物质的测定第一节概述主要的酚类物质：酚酸黄酮花青素单宁简单酚类物质：（来源于葡萄植株）间位二酚4－乙基苯酚4－乙烯基苯酚4－乙基愈疮木酚黄酮类：与堪非醇结合为单葡萄糖苷;与槲皮酮结合为单葡萄糖苷;与杨梅酮结合为单葡萄糖苷花色素：葡萄本身含有的花色素不参与陈年葡萄酒的呈色，参与呈色物质是单