不同皂化法测定白酒总酯结果差异分析
2021-09-15周三九
◎ 周三九
(许昌学院 食品与生物工程学院,河南 许昌 461000)
白酒是我国特有的传统饮料酒,也是世界上著名的蒸馏酒之一[1]。研究发现,适量饮酒可以消除疲劳、增强免疫、加强血液循环[2]。我国有很多学者运用先进方法检测出白酒中的芳香类化合物[3-6]。目前,国内对各种白酒风味的分析报道有很多[7-11],如ZHAO等[12]在泸型酒中检测出35种关键香气物质;气质联用技术(GC-MS)与气相色谱-闻香法(GC-O)结合来确定关键风味化合物[13],在浓香型[14-15]、清香型[16]、酱香型[17]白酒的香气分析中得到很好的应用。
酯类对白酒香味影响最大,主要包括乙酸乙酯、乳酸乙酯、己酸乙酯和丁酸乙酯,称为4大酯类[18-20]。总酯是所有酯类芳香物的总和。白酒总酯的测定一般采用皂化法,包括沸水浴皂化和密封静置皂化(25 ℃以上)。总酯测定受到各种因素的影响,导致检测结果差异较大。为研究白酒总酯测定过程中的关键控制点和准确性,本文分别就沸水浴皂化法和密封静置皂化法测定几种原厂白酒的总酯含量,并对总酯的平均值、标准差和变异系数进行分析比较,旨在探讨白酒总酯测定结果的准确性和稳定性,为实际检测工作提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料、试剂及仪器
(1)材料。不同白酒样品,编号为1~8,黑龙江省多家白酒企业提供。
(2) 试 剂。10 g·L-1酚 酞 指 示 剂( 按 照GB/T 603—2002方法配制)、0.102 6 mol·L-1氢氧化钠标准溶液和0.100 6 mol·L-1硫酸标准溶液(按照GB/T 601—2016方法配制与标定)。
40%乙醇(无酯)溶液配制:量取95%乙醇600 mL于1000 mL回流瓶中,加氢氧化钠标准溶液5 mL,加热回流皂化1 h,移入蒸馏器中重蒸,配成40%(体积分数)乙醇溶液。
(3)仪器。水浴锅、回流装置、50 mL酸式滴定管、50 mL碱式滴定管、250 mL碘量瓶、50 mL大肚吸管。
1.2 皂化方法
1.2.1 沸水浴皂化
①吸取酒样50.0 mL于250 mL锥形瓶中,加2滴酚酞指示剂,以氢氧化钠标准滴定溶液滴定至粉红色(切勿过量),记录消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积(可作总酸含量计算)。②准确加入氢氧化钠标准滴定溶液25.00 mL(若样品总酯含量高时,可加入50.00 mL),摇匀,放入几颗沸石或玻璃珠,装上冷凝管(冷却水温度低于15 ℃),于沸水浴回流30 min(溶液沸腾时,冷凝管滴下第1滴冷凝液开始计时),取下,冷却。③用硫酸标准滴定溶液进行滴定,使微红色刚好完全消失为滴定终点,记录消耗硫酸标准滴定溶液体积。
吸取乙醇(无酯)溶液50.0 mL,同上操作做空白试验,记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积。
1.2.2 密封静置皂化
①吸取酒样50.0 mL于250 mL碘量瓶中,加2滴酚酞指示剂,以氢氧化钠标准滴定溶液滴定至粉红色(切勿过量),记录消耗氢氧化钠标准滴定溶液体积(可作总酸含量计算)。②准确加入氢氧化钠标准滴定溶液25.00 mL(若样品总酯含量高时,可加入50.00 mL),摇匀,将碘量瓶的瓶盖盖紧并用封口膜密封好,置于28℃阴暗处皂化24h。③用硫酸标准滴定溶液进行滴定,使微红色刚好完全消失为滴定终点,记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积。
吸取乙醇(无酯)溶液50.0 mL,同上操作做空白试验,记录消耗硫酸标准滴定溶液的体积。
1.3 分析方法
1.3.1 平均值
选用8种不同的原厂白酒,分别按照沸水浴皂化30 min和密封静置皂化24 h测定总酯含量,每个样品测定3次,计算各样品平均值:
式(1)中:x-样品平均值,g·L-1;x1、x2、x3-每个样品的3次测定值,g·L-1。
1.3.2 标准差
选用8种不同的原厂白酒,分别按照沸水浴皂化30 min和密封静置皂化24 h测定总酯含量,每个样品测定3次,计算各样品标准差S:
1.3.3 变异系数
选用8种不同的原厂白酒,分别按照沸水浴皂化30 min和密封静置皂化24 h测定总酯含量,每个样品测定3次,计算各样品的变异系数CV:
2 结果与分析
从表1、表2中数据可以看出,静置皂化白酒的总酯含量为0.713~1.928 g·L-1,沸水浴皂化法的总酯含量为 0.684 ~ 1.913 g·L-1,平均高出 0.02 ~ 0.04 g·L-1,其标准差与变异系数小于沸水浴皂化法。
表1 沸水浴皂化30 min白酒总酯含量表
表2 密封静置皂化24 h白酒总酯含量表
两种皂化法测定8种白酒的总酯含量柱形如图1所示。图1表明,8种白酒密封静置皂化法的总酯平均值高于沸水浴皂化法,具有显著性差异。原因可能是白酒静置皂化24 h过程中碘量瓶密封较严实,低沸点酯类不易挥发,皂化反应较为彻底,且皂化时间较长,溶液中一些氢氧根离子与白酒中酯类以外的物质发生反应,消耗了部分氢氧根离子,使测定结果稳定,总酯测定值波动小。而沸水浴皂化30 min,由于碘量瓶和冷凝管接口处密封不严,可能漏气,加上水温较高,使部分低沸点的酯类挥发,从而使总酯测定值偏低。
图1 不同样品沸水浴皂化和密封静置皂化总酯含量比较图
3 结论与讨论
本实验选用8种原厂白酒,分别按照沸水浴皂化30 min和密封静置皂化24 h测定总酯含量,计算每个样品的总酯平均值、标准差和变异系数。试验结果表明,静置皂化法白酒总酯平均值大于沸水浴皂化法,平均高出0.02~0.04 g·L-1。静置皂化法白酒总酯的标准差和变异系数小于沸水浴皂化法,表明沸水浴皂化30 min白酒总酯测定值波动较大,而静置皂化24 h白酒总酯的测定值波动较小,相对稳定。
针对这两个结果,在实际检测中可以结合两种皂化法的优缺点,取长补短。沸水浴皂化法花费时间短,检测快,但检测过程中碘量瓶的密封性不易控制,部分酯类挥发使结果偏低。因此可以通过提高碘量瓶的密封性、降低冷凝管的水温在15℃以下(提前20 min打开冷凝管)、采用回流冷凝装置代替长玻璃管冷凝装置等方法加以改善。静置皂化法节约能源,不需要水浴锅加热,测定时室温在25 ℃以上静置放置,且一次可以检测大批量样品,测定值较稳定,重复性好,但耗时较长,不适合小量的白酒检测。因此,从节约能源和准确性的角度考虑选择静置皂化法较适合,从时间效率方面考虑沸水浴皂化法较好。