酒中乙醇含量检测方法

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1 密度瓶法
触量筒壁 ,示值应以酒精计刻度与液体水平线形成的弯月面 下缘为准 。现行蒸馏酒与配制酒的国家标准分析方法中乙醇 浓度采用酒精计法 [ 5 ] 。该法操作简便快速 ,但准确度较差 ,受 酒中其他非乙醇成分的影响 ,只适用于乙醇的水溶液 。
4 化学氧化法
化学氧化法的实质是碘量滴定法 , 其原理是在酸性溶液 中 ,被蒸出的乙醇与过量重铬酸钾作用 , 乙醇被氧化为乙酸 :
1930
中国卫生检验杂志 2008 年 9 月 第 18 卷 第 9 期 Chinese Journal of Health Laboratory Technology, Sep 2008; Vol 18 No 9
【 综述 】
酒中乙醇含量检测方法
虞精明 , 谢勤美 , 杨凤华
1 1 2
(11 浙江省桐庐县疾病预防控制中心 ,浙江桐庐 311500; 21浙江省湖州市疾病预防控制中心 ,浙江湖州 313000) [关键词 ] 酒 ; 乙醇含量 ; 检测 ; 研究进展 [中图分类号 ] R15515 [文献标识码 ] A [文章编号 ] 1004 - 8685 ( 2008 ) 09 - 1930 - 03
711 填充柱 GC法
损坏等优点 。
9 近红外光谱法
近红外光是指介于可见光和中红外光之间的电磁波 , 波 长在 750 ~2500 nm (波数范围 13330 ~4000 cm - 1 ) 之间 , 一般 有机物在该谱区的近红外光谱吸收主要是含氢基团 ( C - H , O
- H , N - H , S - H 等 )的倍频与合频的振动吸收 。由于几乎所
填充柱 GC 法具有灵敏度高 、 分离效能和选择性好的优 点 。在啤酒 [ 1 ] 、 葡萄酒和果酒 [ 3 ] 的国家标准分析中 , 填充柱
GC 法被列为乙醇测定的第二法 。它们分别用 4 - 甲基 - 2 -
有的有机物的一些主要结构和组成都可以在他们的近红外光 谱中找到信号 ,而且谱图稳定 , 获取光谱容易 , 因此近红外光 谱法被誉为分析的巨人 [ 20 ] 。但作为信息源的近红外光谱区的 波频和吸收信号均较弱 ,谱带多且相互重叠 ,以致信息解析相 当困难 。随着计算机与化学计量学的深入研究和广泛应用 , 近红外光谱技术成为发展最快 ,最引人注目的光谱技术之一 。 一些分析工作者将近红外光谱法同化学计量学相结合 , 采用偏最小二乘法 、 逐步回归 、 多元线性回归和主成分回归等 化学计量学方法建立待测指标与光谱数据之间的数学模型 , 然后利用该模型来预测未知样品中的乙醇含量 。如王贞佐 等 [ 21 ]应用短波近红外光谱技术结合偏最小二乘法建立了白酒 中乙醇含量的测定方法 。职润等 [ 22 ]根据近红外光谱的振动吸 收强度与有机分子官能团含量的线性关系 , 用长波二阶导数 近红外光谱 - 偏最小二乘法测定白酒中乙醇 。逯家辉等 [ 23 ]使 用短波近红外光谱和多变量校正技术测定白酒中乙醇含量 ,
3C2 H5 OH + 2Cr2 O7 2Cr
3+ 2-
+ 16H →4Cr
+
3+
+ 3CH3 COOH + 11H2 O
+ 剩余的重铬酸钾用碘化钾还原 : Cr2 O2 + 6 I + 14H → 7
+3I 2 + 7H2 O
2-
密度瓶法是一种较为经典的检测方法 , 使用的设备简单 , 易于普及 。其原理 : 以蒸馏法去除样品中的不挥发性物质 , 用 密度瓶测定馏出液 (酒精水溶液 ) 20 ℃ 时的密度 ,根据馏出液 的密度 ,求得 20 ℃ 时乙醇的体积百分数 ( % , v / v) , 即酒精度 。 在啤酒 [ 1 ] 、 白酒 [ 2 ] 、 葡萄酒和果酒 [ 3 ]的国家标准分析方法中 , 密度瓶法均被列为乙醇测定的首选方法 。该法精确度高 , 但 需称重和蒸馏等繁琐操作 ,时间较长 , 而且对密度瓶的恒温要 求极高 ,需严格控制温度在 2010 ℃ ± 011 ℃。
520 nm ,线性范围 0% ~30% ,用于白酒 、 发酵酒及配制酒的测
采用德国产的
折光仪快速鉴别了乙醇和甲醇 。该方法简便快速 , 容易操作 ,
定 ,结果良好 。朱昌青等 [ 9 ] 发现过硫酸钾与有机染料亮绿在 一定条件下能发生褪色反应 , 而乙醇对该反应有明显的阻化 作用 ,且阻化作用程度的大小与乙醇浓度的对数值在一定范 围内呈良好的线性关系 , 从而建立了测定啤酒中乙醇的催化 动力学光度法 。 戴贵生等 [ 10 ]利用曙红在酸性溶液中变成无色内酯型曙红 与乙醇生成橙色化合物 , 该化合物能被疏水性有机溶剂氯仿
2 折光率法
析出的碘用硫代硫酸钠标准溶液滴定 : I2 + 2S2 O2 3 →2 I
+ S4 O6
根据硫代硫酸钠标准溶液的用量计算酒样中乙醇含量 。 马美范等 [ 6 ]根据这一原理建立了化学氧化法测定白酒中的乙 醇 。乙醇测定的 RSD < 0113% ,绝对误差为 0101% ,该法与国 标密度瓶法相比具有快速的特点 , 与酒精计法相比具有结果 准确的 优 点 。此 法 测 定 的 乙 醇 浓 度 比 较 低 , 其 下 限 可 达
10018% 。该法还可以用来测定含醇饮料 、 药用浸膏等乙醇浓
荧光光度法简单快速 ,灵敏度高 , 线性范围宽 , 选择性好 。 詹心琪等 [ 13 ]基于四磺基铝酞菁 (A lS4 Pc)在阳离子表面活性剂 溴化十六烷基三甲铵 ( CT MAB )的诱导下发生缔合而导致体系 荧光猝灭 ,而在乙醇存在下 , 由于其分散作用而使 A lS4 Pc 解 聚 ,体系的荧光强度恢复 , 且与加入的乙醇量呈正相关 , 据此 建立了测定白酒中乙醇含量的新方法 。在 pH418 的甘氨酸 HCl缓冲溶液中 , 荧光激发波长 614 nm , 发射波长 686 nm 处
测定其荧光强度 ,乙醇测定的 RSD < 418% ,线性范围 015% ~
90% ,检测限为 0148% 。此法温度对方法的灵敏度 、 相对荧光
度。
8 激光拉曼光谱法
强度与乙醇含量之间的线性关系以及线性范围均有较大影 响 。选择实验温度为 12 ℃,低温有利于方法灵敏度的提高 ,这 可能是因为 CT MAB 对 A lS4 Pc 的诱导聚集作用是一个放热过 程 ,在低温时为乙醇提供了较多的解聚容量 。
[作者简介 ] 虞精明 ( 1962 - ) ,男 ,副主任技师 , 主要从事卫生理
酒精计是基于阿基米德定律制成的一种测定酒精水溶液 中乙醇的体积百分含量的专用仪器 ,测定时将其沉入样品中 , 直接读取酒精计的示值 , 同时测定温度 , 加以温度校正 , 求得
20 ℃ 时乙醇的体积百分数 ( % , v / v) 。读数时 , 酒精计不可接
40% 。该法具有简便快速 ,无需添加其他化学试剂 , 对样品无
气相色谱 ( GC )法测定酒中乙醇含量 , 具有较高的灵敏度 与特异性 。其原理为试样被气化后 , 随同载气进入色谱柱 , 利 用被测定的各组分在气液两相中具有不同的分配系数 , 在柱 内形成迁移速度的差异而分离 。分离后的组分先后流出色谱 柱 ,进入氢火焰离子化检测器 ( F I D ) 检测 , 根据色谱图上各组 分色谱峰的保留时间与标样相对照进行定性 ; 利用峰面积或 峰高 ,用内标或外标法定量 。
316% ,回收率为 9618% 。仝建波等
[ 12 ]
标中的填充柱 ,以正丙醇为内标 , 用甲醇作溶剂稀释样品 , 在 选定的色谱操作条件下 , 乙醇 、 正丙醇与溶剂甲醇峰分离良 好 ,乙醇测定的 RSD < 2% 。靳春林等 [ 17 ]用同样的毛细管柱测 定了中药酒中的乙醇含量 , 以正丁醇为内标 , 样品不需蒸馏 , 经 20 倍稀释后进样 110 μ l 即可 。对艾叶酒 、 特质三鞭酒和至 宝三鞭酒中的乙醇 6 次重复实验 ,测定的 RSD 分别为 0183% 、
0102% ,故还可用于测定酒醅中低含量的乙醇 。 5 分光光度法
每种纯液体在一定温度下都有固定的折光率 , 这是液体 的特征常数之一 。乙醇和甲醇的折光率差异明显 。在 20 ℃ 时 ,水的折光率为 113330, 随着水中乙醇浓度的增加 , 其折光 率呈有规律的上升 ,其上升值与加入乙醇的量成正比 ; 当甲醇 存在时 ,折光率会随着甲醇浓度的增加而降低 。因此 , 测定酒 样的折光率 ,就可以得知乙醇含量 。姚庆伟 但准确度不高 。
静态顶空 GC法是将密闭容器中的样品在一定的温度下 与其上方的蒸汽达到平衡 , 然后抽取上方蒸汽以供 GC 分析 。 该法与直接进样 GC法相比 ,具有分析时间短 、 重现性好 、 准确 度高 、 对色谱柱污染少 、 不受非挥发组分的干扰等优点 。其缺 点是一般顶空进样都需要自动的顶空进样器 , 成本较高 。张 似蓉等 [ 18 ]应用顶空气相色谱法测定了发酵酒及配制酒中的乙 醇浓 度 。乙 醇 测 定 的 RSD < 1183% , 回 收 率 为 9611% ~
中国卫生检验杂志 2008 年 9 月 第 18 卷 第 9 期 Chinese Journal of Health Laboratory Technology, Sep 2008; Vol 18 No 9
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着色酒不需蒸馏可直接测定 ,重现性好 。林仁权等 [ 11 ] 基于在 硫酸介质中 ,白酒中的乙醇可定量被重铬酸钾氧化 , 生成绿色 的三价铬 ,在 λ 处测定吸光度 ,乙醇测定的 RSD 为 m ax = 600 nm
7 气相色谱法
激光拉曼光谱法作为一种新型无损检测技术 , 广泛应用 于样品的定性 、 定量分析 。其原理是利用乙醇激光拉曼光谱 中 - CCO 面内伸缩振动峰为特征峰 ( 884 cm - 1 ) , 以本底水的 拉曼特征峰 ( 3200 cm - 1 )为内标 ,通过峰高比值法测定乙醇浓 度的响应值 。刘文涵等 [ 19 ]用法国产的激光显微共焦拉曼光谱 仪 ,直接测定了白酒 、 清酒 、 杨梅酒和医用酒精中的乙醇 。乙 醇检出限为 1102% ,回收率 8210% ~10510% ,线性范围 4% ~
0157%和 0177% ,线性范围 110% ~2010% 。 713 顶空 GC法
利用乙醇 - 水缔合体
系产生的吸收峰强度与乙醇含量成比例的关系 , 建立了测定 乙醇含 量 的 新 方 法 。该 法 测 定 的 RSD 为 01186% , 回 收 率
9915% ~10419% ,线性范围 15% ~85% 。 6 荧光光度法
提取的性质 ,建立了曙红内酯吸光光度法测定酒中乙醇的方 法 。用有机溶剂提取可以抑制着色酒颜色的影响 , 因此用于
化检验工作 。
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酒是含酒精 (乙醇 )饮料的统称 ,乙醇是酒的主要成分 ,是 衡量酒质量的重要指标之一 。根据其生产工艺不同分为蒸馏 酒、 发酵酒及配制酒 ,其乙醇含量在 015% ~65% ( v / v) 。适量 饮酒不仅能为机体提供热量 , 促进血液循环 , 消除疲劳 , 还可 以祛湿驱寒 ,有利于健康 。但过度饮酒会引起酒精中毒 。我 国是世界上最早发明酿酒的国家 ,也是酒类产品消费大国 ,其 消费量居世界之首 。因此 , 快速 、 准确测定酒中乙醇含量 , 对 于确保酒的质量和保护消费者的健康具有重大意义 。本文就 近年来酒中乙醇含量检测方法的研究进展作一概述 。
3 酒精计法
[4 ]
பைடு நூலகம்
分光光度法是以生成有色化合物的显色反应或褪色反应 为基础 ,通过测量有色物质溶液吸光度来确定待测组分含量 的方法 。刘春英等 [ 7 ]研究了在 pH615 的磷酸盐缓冲介质中 , 用刚果红作显色剂 ,在乙醇含量小于 40%的范围内 ,溶液的吸 光度与乙醇含量符合 Beer定律 ,而且磷酸盐还能掩蔽铁 、 铝等 金属离子 , 选择性较好 。陈阳 [ 8 ]报道了 pH312 乙酸 - 乙酸铵 缓冲溶液中 , 乙醇定量使甲基橙褪色 , 最大吸收波长 λ m ax =
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