葡萄酒中乙醇和甘油含量分析方法研究

张丽萍，李伟辉，徐江华（四川理工学院，四川自贡643000）



葡萄酒中乙醇和甘油含量分析方法研究

张丽萍，李伟辉，徐江华
（四川理工学院，四川自贡643000）

摘要：建立高锰酸钾褪色光度法测定葡萄酒中乙醇和甘油含量的方法。结果表明，当测定波长为525 nm、反应温度为100℃、反应时间为10 min、浓硫酸用量为10 mL时，乙醇含量在0.0～0.6 mg/mL范围内符合朗伯-比尔定律，乙醇含量测定时方法检出限为0.03 mg/mL，相对标准偏差（RSD）为3.8 %，回收率为93.0 %～106.0 %；甘油含量在0.0～0.4 mg/mL范围内符合朗伯-比尔定律，甘油含量测定时方法检出限为0.02 mg/mL，相对标准偏差（RSD）为4.8 %，回收率为87.5 %～106.3%。经用于某市售葡萄酒样品的分析，其乙醇浓度（体积比）为12.4%，甘油浓度（体积比）为0.79%。

关键词：乙醇；甘油；分光光度法；葡萄酒

葡萄酒是以葡萄为原料，经发酵酿制而成的发酵酒。在葡萄发酵过程中，会产生乙醇、甘油等物质。甘油让葡萄酒有一定的甜度，口感厚重圆润。甘油和乙醇的相对含量，受制于酿制工艺，是影响葡萄酒品质的重要因素。因此，可通过检测其甘油和乙醇含量来优化酿制工艺，提高葡萄酒的品质。

关于乙醇和甘油含量的测定方法已有报道。GB/ T 5009.48-2003《蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法》[1]GB/T15038-2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[2]中，主要是采用比重法和密度瓶法来测定乙醇含量的，方法精确度较高，但操作繁琐，分析时间较长。利用色谱法集分离和测定于一体的优势，采用气相色谱法，谢文[3]测定了葡萄酒、果酒中乙醇含量，李丹[4]测定了粗甘油中的游离甘油含量，黄蓁[5]测定了生物柴油中总甘油含量，分析结果较准确可靠，但气相色谱仪相对分光光度计而言，价格略贵，操作的技术含量较高，广泛推广应用受到一定的限制。陈阳[6]采用甲基橙褪色光度法测定了酒中乙醇含量。借鉴陈阳的部分研究思路，本文采用高锰酸钾褪色光度法依次测定了葡萄酒中乙醇甘油含量，光度法设备便宜，操作简便，有一定的应用价值。

1材料与方法

1.1主要试剂

高锰酸钾储备液（2.8 mg/mL）：称0.3 g KMnO4于烧杯中，加适量水溶解，加热煮沸20 min～30 min后，在100℃水浴上保温1 h。冷却，过滤，滤液转移至100 mL棕色容量瓶中，水定容至刻度，用草酸钠标定，计算得到高锰酸钾溶液浓度为2.8 mg/mL。

高锰酸钾标准溶液（0.14 mg/mL）：取5.00 mL高锰酸钾储备液于烧杯中，边搅拌边加入10 mL浓硫酸，冷却后转移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度，其浓度为0.14 mg/mL。

乙醇标准溶液（6.045 mg/mL）：称0.604 5 g无水乙醇于烧杯中，加水稀释，转移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度。现配现用。

甘油标准溶液（4.040 mg/mL）：称0.404 0 g甘油于烧杯中，加水稀释，转移至100 mL容量瓶中，水定容至刻度。

所用试剂均为分析纯；水为去离子水。

1.2仪器

UV-2000型紫外可见分光光度计：尤尼柯（上海）仪器有限公司；AR1140电子分析天平：奥豪斯国际贸易上海有限公司。

1.3方法

在10 mL比色管中依次加入4.0 mL高锰酸钾标准溶液、适量（线性范围内的）乙醇溶液，水定容，摇匀，在100℃水浴中加热10 min，取出，流水冷却至室温，在分光光度计上，以蒸馏水为参比，525 nm波长处，测其高锰酸钾溶液褪色后的吸光度（A1）。同上操作，仅不加乙醇溶液，测其高锰酸钾溶液褪色前的吸光度（A2）。在一定条件下，高锰酸钾溶液褪色程度（A=A2-A1）与乙醇含量成正比，由此可测定样品中乙醇含量。注：实际测定时，以测定A1的溶液为参比，可直接测出A。

同上操作，仅将乙醇换为甘油，可测定样品中甘油含量。

1.4样品制备方法

A#样品的制备：移取5mL葡萄酒，加30mL水，于100℃水浴中充分蒸馏，收集馏出液，水定容至250 mL容量瓶中，编号为A#样品，作为测定乙醇含量用。

B#样品的制备：收集上述蒸馏瓶中的残留溶液，水定容至50 mL，编号为B#样品，作为测定甘油含量用。

2结果与讨论

2.1测定波长及高锰酸钾用量的选择

本试验是依据高锰酸钾溶液的褪色程度来测定含量的。褪色程度越大，也就是高锰酸钾溶液褪色前后的吸光度差值越大，对测定越有利。所以，选高锰酸钾的峰值波长525 nm作为测定波长。高锰酸钾的用量按照“吸光度尽可能大，仪器读数误差相对较小”的原则选用4.0 mL高锰酸钾标准溶液较好。

2.2硫酸加入顺序及用量的选择

高锰酸钾溶液的褪色反应，需要在一定的酸度条件下进行。本试验首先改变浓硫酸的加入顺序测定褪色后的吸光度，结果显示，在配制高锰酸钾标准溶液时就加入浓硫酸褪色程度最大。

进一步考查其加入量：取6只烧杯，分别加入5.00 mL高锰酸钾储备液，依次加入2、4、6、8、10、12 mL浓硫酸，摇匀，冷却，依次转移至6个100 mL容量瓶中，水定容至刻度，得到6个不同浓硫酸用量的高锰酸钾溶液。依次移取4.0 mL不同浓硫酸用量的高锰酸钾溶液于6支10 mL比色管，按试验方法1.3配制测定，结果表明，当浓硫酸用量为10 mL时，褪色程度较大且较稳定，故，本试验浓硫酸用量为10 mL。

2.3褪色温度及时间的选择

按试验方法1.3，依次改变褪色反应温度及时间测其吸光度。结果显示：当褪色温度为100℃，褪色时间为10 min时，褪色程度较大且较恒定。故本试验选用条件为：在100℃水浴中加热10 min。

2.4回归方程及相关指标的测定

按试验方法1.3，取一系列10 mL比色管，依次加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL乙醇标准溶液，再加4.0 mL高锰酸钾标准溶液，测定吸光度，绘制标准曲线，结果见图1。

图1乙醇标准曲线Fig.1 The standard curve of the ethanol standard samples

其乙醇线性回归方程为：A=1.087 6 C+0.009 0，C （mg/mL），相关系数为R = 0.998 7，线性范围为：0.0～0.6 mg/mL，本方法的检出限为0.03 mg/mL。对0.6 mL乙醇标准溶液，平行7次测定，得到相对标准偏差RSD为3.8 %。

同理，按试验方法1.3，取一系列10 mL比色管，依次加入0.0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL甘油标准溶液，然后，再加4.0 mL高锰酸钾标准溶液，测定吸光度，绘制标准曲线，结果见图2。

其甘油线性回归方程为：A=3.082 C+0.010，C （mg/mL），相关系数为0.999 0，线性范围为：0.0～0.4 mg/mL。本方法的检出限为0.02 mg/mL。对0.4 mL甘油标准溶液，平行7次测定，得到相对标准偏差RSD为4.8 %。

图2甘油标准曲线Fig.2 The standard curve of the glycerol standard samples

2.5样品含量测定

取两支10 mL比色管，一支加入3.0 mL A#样，另一支加3.0 mL B#样，按试验方法1.3配制及测定吸光度，代入回归方程，由稀释倍数及乙醇甘油密度计算出葡萄酒样品中乙醇甘油的浓度，平行测定3次，样品测定结果见表1。

表1样品测定结果Table 1 Analytical results of samples

所测葡萄酒样中乙醇平均含量为12.4 %，甘油平均含量为0.79 %。

2.6回收率测定

依次移取1.0 mL A#样品于两个10 mL比色管中，在第二个比色管中再加入0.5 mL乙醇标准溶液，然后，按试验方法1.3配制测定样品及样品加标准的吸光度，将吸光度代入回归方程计算出样品及样品加标准的浓度，后者减去前者即为测得的标准值，简称测得量，测得量除以加入标准加入量乘以100 %即为回收率。吸光度、测得量及回收率数据见表2。

表2乙醇回收率试验Table 2 Recovery test for ethanol

乙醇回收率为93.0 %～106.0 %，符合分析要求。

依次移取2.0 mL B#样品于两个10mL比色管中，在第二个比色管中再加入0.4 mL甘油标准溶液，然后，按试验方法1.3配制测定样品及样品加标准的吸光度，将吸光度代入回归方程计算出样品及样品加标准的浓度，后者减去前者即为测得的标准值，简称测得量，测得量除以加入标准加入量乘以100 %即为回收率。吸光度、测得量及回收率数据见表3。

表3甘油回收率试验Table 3 Recovery test for glycerol

甘油回收率为87.5 %～106.3 %，符合分析要求。

3　结论

本研究建立了高锰酸钾褪色光度法同时测定了葡萄酒中乙醇和甘油含量的方法。在测定波长为525nm、反应温度为100℃、反应时间为10 min、浓硫酸用量为10 mL的条件下，测定乙醇时方法线性范围为0.0～0.6 mg/mL，回收率为93.0 %～106.0 %，精密度为3.8 %，所测某市售葡萄酒样中乙醇平均含量（体积比）为12.4 %；测定甘油时方法线性范围为0.0～0.4 mg/mL，回收率为87.5 %～106.3 %，精密度为4.8 %，所测某市售葡萄酒样中甘油平均含量（体积比）为0.79 %。该方法操作简单，有一定的应用价值。

参考文献：

[1]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会.GB/T 5009.48－2003蒸馏酒与配制酒卫生标准的分析方法[S].北京:中国标准出版社,2003:403

[2]中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会. GB/ T15038－2006葡萄酒/果酒通用分析方法[S].北京:中国标准出版社,2006:2-3

[3]谢文,丁慧瑛,章晓氡.葡萄酒、果酒中乙醇含量的测定方法[J].色谱,2004,22(5):561

[4]李丹,周明辉,刘莹峰,等.气相色谱法测定粗甘油中的游离甘油含量[J].分析测试学报,2011,30(9): 1055-1058

[5]黄蓁,他德洪,邱烨,等.气相色谱法测定生物柴油中总甘油含量[J].云南大学学报(自然科学版),2011,33(S2): 408-413

[6]陈阳.甲基橙褪色光度法测定酒中乙醇含量[J].理化检验-化学分册,2003,39(3):162-163,165

Study on the Analysis Method of Ethanol and Glycerol Content in Wine

ZHANG Li-ping，LI Wei-hui，XU Jiang-hua
（Sichuan University of Science and Engineering，Zigong 643000，Sichuan，China）

Abstract：The determination method of ethanol and glycerol content in wine was established by potassium permanganate fading spectrophotometry. The results showed that the measurement wavelength was 525 nm，the reaction temperature was 100℃，the reaction time was 10 min，the amount of concentrated sulfuric acid was 10mL，Beer′s Lawwasobeyedwithintherangeof 0.0-0.6 mg/mLfor ethanol，the detection limit was 0.03 mg/mL，the relative standard deviation（RSD）was 3.8 % and the recovery was 93.0 %-106.0 %.Beer′s Law was obeyed within the range of 0.0-0.4 mg/mL for glycerol，the detection limit was 0.02 mg/mL，the relative standard deviation（RSD）was 4.8 % and the recovery was 87.5 %-106.3 %.The content of ethanol was 12.4 % in sample of wine，The content of glycerol was 0.79 % in sample of wine.

Key words：ethanol；glycerol；spectrophotometry；wine

收稿日期：2014-08-06

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2016.01.042

作者简介：张丽萍（1964—），女（汉），教授，硕士，研究方向：食品分析。