两种葡萄酒中二氧化硫检测方法研究

2018-06-21逄晓薇程凡升孙振仪刘晓娜王伟雄

酿酒科技 2018年6期

逄晓薇，孙辉，武锋，武宁，程凡升，孙振仪，刘晓娜，王伟雄，高夏

（1.中粮长城葡萄酒（烟台）有限公司，山东蓬莱265600；2.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛266109）

随着我国改革开放水平提高，中国葡萄酒市场发展势头强劲。中产阶级不断壮大，对葡萄酒的消费也越来越多，将拉动消费需求增长和优化升级。随着人们对食品安全的关注越来越高,葡萄酒中的添加剂也受到人们的重视。其中焦亚硫酸钾、亚硫酸等食品添加剂作为二氧化硫的载体，在葡萄酒中起到抗氧化和防腐作用而广泛应用，适量摄入二氧化硫是不会对身体造成伤害的，但是一些不法商贩或食品安全及质量管理较差的生产企业，存在过量使用二氧化硫或葡萄酒中的二氧化硫残留超标现象，消费者饮用这样的葡萄酒就会对身体造成不良影响,因此各国都制定了一系列标准来严格控制二氧化硫使用量和残留量，我国在GB 2760《食品添加剂使用标准》中明确规定了二氧化硫在各食品中的限量要求。

GB 5009.34—2016《食品安全国家标准食品中二氧化硫的测定》为食品中二氧化硫测定通用方法，也是在检测存在争议时，进行仲裁的检测方法。但将其用于大批量葡萄酒样品检测时，其药品配制及标定复杂、时效较短，用到强酸、乙酸铅等腐蚀性较强以及对环境具有一定污染性的药品，且检测过程耗时较长。本研究针对两种葡萄酒中二氧化硫的检测方法进行研究，通过实验比较，验证氧化法检测葡萄酒中二氧化硫与GB 5009.34—2016方法（以下称蒸馏法）检测葡萄酒中二氧化硫结果一致、准确、稳定，回收率满足要求，同时采用氧化法检测二氧化硫，减少了药品配制过程，节省检测时间及成本，对需大批量检测葡萄酒样品中二氧化硫检测的葡萄酒生产厂家具有重要的意义。

1 实验材料及试剂

实验仪器：二氧化硫测定装置、吹气泵；500 mL全玻璃蒸馏器；25 mL酸式滴定管；500 mL碘量瓶。

试剂：磷酸（分析纯85%），天津市大茂化学试剂厂；邻苯二甲酸（工作基准试剂）；碘化钾（分析纯99.8%），山东省化工研究院；乙酸铅（分析纯99.5%），天津市致远化学试剂有限公司；碘（分析纯99.8%），山东省化工设计院；硫代硫酸钠（分析纯99.0%），天津市恒兴化学试剂制造有限公司；可溶性淀粉（分析纯），天津市标准科技有限公司；硫酸（分析纯），烟台市双双化工有限公司；盐酸（分析纯），天津市科密欧化学试剂有限公司；重铬酸钾（工作基准试剂），天津市瑞金特化学品有限公司。氢氧化钠、双氧水、甲基红、次甲基蓝均为分析纯。

1.1 试剂配制

0.3 %双氧水溶液：吸取2 mL 30%过氧化氢溶液,定容至200 mL容量瓶。

25%磷酸溶液：量取295 mL 85%磷酸，用水定容至1000 mL。

盐酸溶液(1+1)：量取50 mL盐酸,缓缓倾入50 mL水中,边加边搅拌。

硫酸溶液(2+8)：量取20 mL硫酸,缓缓倾入80 mL水中,边加边搅拌。

盐酸（0.1 mol/L）：准确吸取9 mL盐酸注入到1000 mL水中，摇匀。

甲基红次甲基蓝混合指示液：先称取0.1 g次甲基蓝，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即为a溶液。再称取0.1 g甲基红，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即为b溶液。取50 mL a溶液、100 mL b溶液进行混合、摇匀。

淀粉指示液(10 g/L)：称取1 g可溶性淀粉，用少许水调成糊状，缓缓倾入100 mL沸水中，边加边搅拌，煮沸2 min，放冷备用，临用现配。

乙酸铅溶液(20 g/L)：称取20 g乙酸铅，溶于少量水中并稀释定容至1000 mL。

1.2 标准溶液的配制

0.1 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液：称取110 g氢氧化钠，溶于110 mL无二氧化碳的水中，摇匀，注入聚乙烯容器中，密闭放置至清亮，取上清液5.4 mL，用无二氧化碳的水定容至1000 mL摇匀。准确称取0.75 g已在107℃电烘箱中烘至恒量的工作基准试剂于三角瓶中，用50 mL无二氧化碳水溶解后标定。

0.01 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液：吸取上述0.1 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液100 mL，用无二氧化碳的水定容至1000 mL。

硫代硫酸钠标准溶液(0.1 mol/L)：称取25 g含结晶水的硫代硫酸钠溶于1000 mL无二氧化碳的水中,加入0.2 g碳酸钠,摇匀,贮存于棕色瓶内,放置2周后过滤,用重铬酸钾标准溶液标定其准确浓度。

碘标准溶液[c(1/2I2)=0.10 mol/L]：称取13 g碘和35 g碘化钾，加水约100 mL，溶解后加入3滴盐酸,用水稀释至1000 mL，过滤后转入棕色瓶。使用前用硫代硫酸钠标准溶液标定。

碘标准溶液[c(1/2I2)=0.01000 mol/L]：将0.1000 mol/L碘标准溶液用水稀释10倍。

重铬酸钾标准溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.1000 mol/L]：准确称取4.9031 g已于120℃±2℃电烘箱中干燥至恒重的重铬酸钾,溶于水并转移至1000 mL量瓶中,定容至刻度。

2 实验方法

2.1 氧化法

在梨形瓶中加入20 mL 0.3%过氧化氢水溶液，滴入3滴甲基红次甲基蓝指示剂，摇匀后接好装置。准确吸取20 mL样品放入球型瓶中，加入10 mL 25%磷酸溶液，安装好装置并对装置连接处进行液封，打开冷凝水，用酒精灯对球型瓶进行加热，沸腾后将空气泵管插入球型瓶上方玻璃管中，进行计时10 min，同时用水做空白试验。计时结束后取下梨型瓶，用0.01 mol/L氢氧化钠标准滴定溶液进行滴定,至橄榄绿色，记录体积。

式中：X——试样中的二氧化硫总含量(以SO2计)，g/L；

V——滴定样品所用的碘标准溶液体积，mL；

V0——空白试验所用的碘标准溶液体积，mL；

c——氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L。

2.2 蒸馏法

取10.00 mL样品，置于蒸馏烧瓶中，加入250 mL水，装上冷凝装置，冷凝管下端插入预先备有25 mL乙酸铅吸收液的碘量瓶的液面下，然后在蒸馏瓶中加入10 mL盐酸溶液，立即盖塞，加热蒸馏。当蒸馏液约200 mL时,使冷凝管下端离开液面,再蒸馏1 min。用少量蒸馏水冲洗插入乙酸铅溶液的装置部分，同时做空白试验。蒸馏完毕后向碘量瓶中依次加入10 mL盐酸、1 mL淀粉指示液，摇匀之后用碘标准溶液滴定至溶液颜色变蓝且30 s内不褪色为止,记录消耗的碘标准滴定溶液的体积。

式中：X——试样中的二氧化硫总含量(以SO2计),g/L；

V——滴定样品所用的碘标准溶液体积,mL；

V0——空白试验所用的碘标准溶液体积,mL；

0.032 ——1 mL碘标准溶液[c(1/2I2)=1.0 mol/L]相当于二氧化硫的质量,g；

c——碘标准溶液浓度,mol/L。

3 结果与分析

3.1 两种检测方法RSD

两种检测方法的RSD值见表1，由表1可知，两种检测方法的RSD相近且均符合要求。

表1 实验重复性 (mg/L)

3.2 两种检测方法的回收率

两种检测方法的回收率见表2。由表2可知，两种检测方法回收率均满足要求，在葡萄酒中氧化法检测的回收率较蒸馏法好。

表2 实验回收率 (mg/L)

3.3 两种检测方法结果比较

共平行比对10批红葡萄酒样品，4批白葡萄酒样品，结果见表3及图1。

图1 实验结果比对

表3 实验结果对比

由表3及图1可知，两种检测方法检测葡萄酒中二氧化硫的结果基本一致，氧化法较蒸馏法检测结果略高，但获得的两次独立测定结果的绝对差值不超过蒸馏法算术平均值的10%，即两种方法检测差异百分比控制在标准要求的误差范围之内。

3.4 两种检测方法的时效比较（表4）

由表4可知，综上两种检测方法比较，蒸馏法用到的药品种类较多，在药品配制等准备工作和单个样品检测时间上，氧化法检测时效较高。

3.5 两种检测方法药品成本、安全性及环保性比较（表5）

由表5可知，两种实验方法中，从实验药品的成本、安全性及环保性等方面比较，使用氧化法检测成本较低，药品更安全且环保性较好。

4 结论

本研究对GB 5009.34—2016检测葡萄酒中二氧化硫含量的方法与GB/T 15038—2006中氧化法检测二氧化硫进行比较，从检测结果、回收率以及检测方法的时效性、药品的安全性和环保性等多方面进行比较，氧化法检测方法均取得了较为满意的结果。虽然GB 5009.34—2016《食品安全国家标准食品中二氧化硫的测定》为强制性标准，即蒸馏法为食品中二氧化硫检测的仲裁方法，但在葡萄酒中检测二氧化硫，氧化法与蒸馏法检测结果的差异百分比在蒸馏法国标要求的检测误差范围内。对于需大批量检测葡萄酒样品中二氧化硫的机构，可采取方便、快捷、检测结果准确的氧化法进行检测。尤其是葡萄酒生产企业，葡萄酒中游离二氧化硫的含量在葡萄酒日常管理中是非常重要的一项指标，需经常进行日常监测，而蒸馏法只能直接测定总二氧化硫的含量，进而采用氧化法可进行游离二氧化硫及总二氧化硫的检测。