离子色谱法测定枣酒中甘油含量

2019-11-01张倩茹贾杰尹蓉殷龙龙王贤萍孙慧英梁志宏

安徽农业科学 2019年18期

张倩茹贾杰尹蓉殷龙龙王贤萍孙慧英梁志宏

摘要[目的]测定枣酒中发酵副产物甘油的含量。[方法]选用Hamilton RCX-30-250/4.6糖及氨基酸分析柱，建立测定枣酒中甘油含量的离子色谱法。[结果]5种自酿枣酒中甘油含量为6.66～9.70 g/L，该方法线性关系良好、灵敏度高，其线性回归方程为y=29.11x+ 2.283 9（R2=0.999 4），甘油的加标回收率为99.25%～101.22%。[结论]该研究为枣酒中甘油的检测提供了一种快速高效的方法，且灵敏度高、重复性好、简便易行。

关键词离子色谱法;甘油;含量;枣酒

中图分类号TS 261文献标识码A

文章编号0517-6611（2019）18-0201-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2019.18.055

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Determination of Glycerol in Jujube Wine by Ion Chromatography

ZHANG Qian-ru1， JIA Jie2，YIN Rong1 et al

（1.Institute of Pomology，Shanxi Academy of Agricultural Sciences， Shanxi Key Laboratory of Germplasm Improvement and Utilization in Pomology，Taiyuan， Shanxi 030031;2.Shanxi Design and Research Institute of Mechanical and Electrical Engineering， Taiyuan，Shanxi 030009）

Abstract[Objective]The research aimed to determine the content of glycerin， a by-product of fermentation in jujube wine. [Method]The Hamilton RCX-30-250/4.6 sugar and amino acid analysis column was used to establish an ion chromatography method for determining the glycerol content in jujube wine.[Result]The glycerin content of the five self-brewed jujube wines was 6.66-9.70 g/L.The linear relationship of this method was good and the sensitivity was high. The linear regression equation was y=29.11x+2.283 9 （R2= 0.999 4）， and the recoveries of glycerol were 99.25%-101.22%.[Conclusion]This study provides a fast and efficient method for determination of glycerol in jujube wine， which is sensitive repeatable and easy to use.

Key wordsIon chromatography;Glycerol;Content;Jujube wine

棗原产于我国，种质资源丰富，以其极高的营养与保健价值而深受人们喜爱。随着生产和加工技术的发展及人们消费水平和健康保健意识的提高，枣的深加工品种不断增加，其中枣酒以其味道浓郁，入口绵软以其颇高的保健功能（包括软化毛细血管、降脂降压、舒畅心情等）而深受消费者喜爱。

丙三醇，俗称甘油，是一种无色、无臭、味甜，外观呈透明黏稠状的液体。在多种工业中甘油都有重要用途，比如在食品工业上，甘油可以用于制造甜味剂、吸湿剂和防冻剂等;在医药方面，甘油可以用于制取各种制剂、溶剂、外用软膏和栓剂等;在纺织和印染工业中，甘油可以用于制取润滑剂、织物防皱处理剂、扩散剂和渗透剂等[1]。甘油是生物柴油和肥皂等多种物质生产过程中的副产物，也是果酒发酵过程中酵母酒精发酵初期的主要副产物之一。甘油具有甜味和润滑性，是丰富枣酒、葡萄酒等果酒口感、提高其质量的因素之一，导致曾有果酒厂违法添加工业甘油来提高果酒口感被查封的案例。由于正常发酵条件下葡萄酒中甘油与乙醇的比例是有一定范围的，所以，甘酒比是判定葡萄酒品质和是否勾兑的因素之一，这种方法同样可以判断枣酒品质。

据文献报道，现阶段对甘油含量的测定方法很多，如密度法、折光率法、电化学分析法、酶法[2]、紫外光谱法[3]、高效液相色谱法[4]、气相色谱法[5]等。李亮等[6]利用甘油酶制剂法能较稳定地测定不同蜂蜜中的甘油含量，可基本达到前线供应商对蜂蜜中甘油含量的质量检测。司洪宇等[7]利用酶固定化技术，以甘油激酶、甘油-3-磷酸氧化酶为反应酶，制备电极来测定甘油含量。冯广卫等[8]采用毛细管柱气相色谱法测定了参芎葡萄糖注射液中甘油含量，可应用于参芎葡萄糖注射液质量控制体系。谢光蓉[9]采用高效液相色谱法检测了发酵液中甘油的含量，并证明了不同碳源、氮源等因素对甘油的检测都没有干扰。然而这些方法都有其弊端，如密度法和折光率法必须保证样品不含其他杂质，必要时还要对样品进行定性分析;高效液相色谱法和气相色谱法借助标准物质虽然在定量分析过程中可获得较准确的结果，但对样品的前处理比较麻烦;酶法虽然专一性较强，但所需试剂价格昂贵，不利于工业上大量样品的检测;电化学分析法则存在电极易受污染，测定过程影响因素较多等弊端。

离子色谱法是利用离子交换原理，连续对共存的多种阴离子和阳离子进行分离、定性和定量测定的方法。相比较于高效液相色谱法，离子色谱法中待测样品的前处理过程更为容易，淋洗液配制更加方便，仪器操作也较为简单。张薇薇等[10]采用离子色谱法测定了牙膏中的甘油磷酸根含量;姚超英[11]采用离子色谱法测定了甘油磷酸钠注射液的成分及杂质。目前有关使用离子色谱法对果酒中甘油含量进行测定的研究鲜见报道，仅吴学倩等[12]利用高效液相色谱法测定了工厂、市售啤酒中甘油的含量;刘青等[13]采用甘油激酶法测定葡萄酒中的甘油含量。

该研究将采用离子色谱法对枣酒中甘油含量进行测定，探索离子色谱法测定甘油含量的可行性和准确率，以期为果酒中甘油的检测及质量控制提供方法。

1材料与方法

1.1试材

自酿枣酒，无水醋酸钠（默克优级纯），氢氧化钠（默克优级纯），甘油（分析纯），屈臣氏纯净水。

淋洗液A：准确称量0.41 g无水醋酸钠溶解到500 mL容量瓶中，准确称12.00 g氫氧化钠溶解加入到醋酸钠溶液中，最后定容至 1 000 mL;

冲洗液B：准确称量16.40 g无水醋酸钠溶解到 500 mL容量瓶中，准确称12.00 g氢氧化钠溶解加入到醋酸钠溶液中，最后定容至1 000 mL。

1.2仪器

离子色谱仪：930型智能集成型离子色谱（930 Compact IC Flex），包括Professional Detector Vario-Cond.&Amp.模块化安培检测器，Ausrüstung WJ-Zelle：Carb （Au，Pd）金电极及流动池测量系统，Hamilton RCX-30-250/4.6 糖及氨基酸分析柱，定量环1.5 μL，MagIC Net 3.1色谱工作站，瑞士万通公司。

固相萃取装置（济南海能仪器股份有限公司）;超声波清洗仪（中国昆山市超声仪器公司）;C18SPE固相萃取小柱（十八烷基硅胶填充物500 mg）。

1.3色谱条件

色谱柱为Hamilton RCX-30-250/4.6 糖及氨基酸分析柱;抑制电流50 mA;流速1.0 mL/min;柱温 30 ℃;进样量1.50 μL;进样程序：冲洗液→0 min Dosino梯度（冲液流速1.0 mL/min）→0 min 930 Compact IC Flex 1 进样阀填充→2.0 min 930 Compact IC Flex 1 进样阀进样→2.0 min 糖分析开始数据接收→等待→42 min冲洗液充液。

1.4标准曲线的绘制

配制1.00、2.00、4.00、8.00、16.00、 32.00、64.00、128.00 mg/L浓度的甘油溶液，用注射器吸取 2 mL标准溶液进样，在上述条件下，甘油大约在3.56 min出峰，测定甘油峰面积，以甘油浓度为横坐标、相对应的峰面积为纵坐标，绘制甘油标准曲线。

1.5样品前处理及分析

取自酿枣酒样品5.00 mL，用固相萃取装置萃取，将萃取后的样品稀释500倍，用注射器吸取稀释后的样品溶液2.00 mL进样，测定峰面积。

1.6酒精度的测定

根据GB/T 15038—2006 方法测定葡萄酒样品中酒精度的含量[14]。

1.7数据处理

采用Excel 软件进行数据整理;采用DPS 软件进行分析。

2结果与分析

2.1标准曲线

由图1可知，离子色谱法测定甘油含量具有良好的线性关系，离子色谱法测定甘油的回归方程为y= 29.11x+2.283 9（R2=0.999 4）。

2.2精密度和准确度

在选定的条件下，对一份甘油含量为50.00 mg/L的样品进行加标测定，标准溶液添加量分别为20.00、40.00、60.00 mg/L，每份实际样品分别进行5 次重复测定[15]，计算甘油的相对标准偏差和回收率，测定结果见表1。从表1可以看出，所测结果与理论值偏差较小，标准偏差最大值为1.09%，回收率接近100%，说明采用离子色谱法测定甘油含量稳定性、精密度和准确度较高，完全能够满足试验要求，可以用于测定枣酒中甘油含量。

2.3不同自酿枣酒中甘油含量的测定

样品为枣酒溶液，采取先固相萃取再稀释的方法进样。由于样品中某些离子的浓度较高，对其他痕量离子的定量会有影响，在该研究检测限比较理想的情况下，稀释500倍，可消除高浓度离子的干扰[11]。

采用离子色谱法测定5种不同自酿枣酒中甘油的含量，样品的色谱图见图2，结果见表2。

甘油的黏性和甜味可使枣酒、葡萄酒等果酒具有甘甜、润滑、绵柔等优点，同时还可以中和果酒中的酸感，丰富果酒的口感，是果酒的重要组成成分。由表2可知，对自酿枣酒进行检测，按样品测定法测定，5种自酿枣酒中甘油含量为6.66～9.70 g/L，甘油的平均质量浓度为7.66 g/L，参考正常发酵葡萄酒中甘油含量为4～15 g/L，5种自酿枣酒的甘油含量都属于正常范围内。5种自酿枣酒中酒精度含量为 11.0%～12.3%，计算得到5种自酿枣酒的甘酒比在6.05%～789%，参考正常发酵葡萄酒中甘油与乙醇的比值应处于6%～10%，自酿的5种枣酒中甘酒比都在正常范围之内，说明5种自酿枣酒品质符合国家要求。

3结论与讨论

该研究建立了离子色谱测定枣酒中游离甘油含量的方法。通过试验证明，该方法稳定性好、精确度高、操作简单快捷，适用于发酵过程的控制和枣酒、葡萄酒、欧李酒等果酒产品的质量控制。该色谱方法基线平稳，峰形、重现性和线性关系良好，回收率及标准差平均值分别为99.92%和0.68%，而据文献报道高效液相色谱法、气相色谱法、紫外光谱法等方法中对甘油含量测定的回收率和标准差都大于离子色谱法，所以用离子色谱法比用其他方法对甘油含量进行测定的结果更为可靠。

该研究通过测定自酿枣酒中甘油、酒精含量并计算其甘酒比对枣酒产品进行了初步鉴定。由于目前枣酒产品存在甲醇超标等问题不能推向市场，所以市场上枣酒产品少之又少，而对枣酒品质的评价标准与鉴别也没有葡萄酒完善，因此在该研究的基础上，继续测定枣酒还原糖、总酸、挥发酸、氨基酸、矿物质等基础指标;色度、色调等颜色指标;酚类物质、皂苷类物质等功能性成分指标;乙酸乙酯、己酸乙酯等挥发性成分指标;甲醇、异戊醇等有毒有害指标，再结合感官指标评价，对枣酒的质量控制与品质分析体系的建立有重要意義。

参考文献

[1]宋如，钱仁渊，李成，等.甘油新用途研究进展[J].中国油脂，2008，33（5）：40-44.

[2]刘伟伟，苏有勇，张无敌，等.生物柴油中甘油含量测定方法的研究[J].可再生能源，2005（3）：14-16，20.

[3]周秀娟，廖嫣然，陈云锋.紫外光谱法测定生物柴油中游离甘油含量[J].粮食与食品工业，2012，19（1）：53-55.

[4]李蓉，梁楠，李曙光，等.HPLC-ELSD 法测定生物柴油中游离甘油含量[J].分析试验室，2012，31（7）：36-39.

[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]李亮，孙萍，宁准梅，等.不同条件下酶法测定蜂蜜中甘油含量的研究[J].中国农业科技导报，2018，20（2）：86-92.

[7]司洪宇，王丙莲，梁晓辉，等.酶电极法快速测定甘油含量的研究[J].中国生物工程杂志，2016，36（12）：79-85.

[8]冯广卫，付思红，孙绪，等.气相色谱法测定参芎葡萄糖注射液中甘油含量[J].贵州医科大学学报，2016，41（6）：664-666，674.

[9]谢光蓉.HPLC检测发酵液中二羟基丙酮和甘油的含量[J].食品与发酵科技，2013，49（4）：70-74.

[10]张薇薇，丁卉，王荣，等.离子色谱法测定牙膏中甘油磷酸根的含量[J].化学分析剂量，2010，19（6）：61-63.

[11]姚超英.离子色谱法测定甘油磷酸钠注射液的成分及杂质[J].浙江大学学报（理学版），2009，36（1）：77-79.