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气相色谱测定啤酒中乙酸的含量

更新时间:2011-04-12浏览:4441次

顶空气相色谱测定啤酒中乙酸的含量
 


     乙酸是啤酒中含量zen高的有机酸,它是啤酒正常发酵产物,由乙醛氧化而来,是啤酒中对口感影响zen大的酸味物质。
     乙酸,俗称为醋酸,相对分子质量60.05,纯醋酸在16.6℃以下会凝固成冰状,故又称为冰醋酸,其分子式为CH3COOH。
     醋酸是无色水状液体,具有强烈刺鼻的特征酸味,极易溶于醇、醚、甘油和CCI4,不溶于CS2,遇明火、高热、强氧化剂易引起燃烧,有腐蚀性,能灼伤皮肤。
     乙酸形成的途径有以下两条:一条是发酵前期麦汁含量高和贮酒中不断通风的情况下,由乙醛和乙醇氧化形成;另一条是在发酵后期,酵母吸收丙酮酸进行岐化反应,形成乙酸和乳酸。啤酒酵母在灭菌麦汁中只形成少量的乙酸,若污染杂菌,则生成大量乙酸。因此,在发酵中检出酒的挥发酸以乙酸为主,也是作为发酵是否正常的标志之一。

     啤酒中含有有机酸约100种以上,多数有机酸都具有酸味,它是啤酒的重要口味成分之一,酸类不构成啤酒香味,酸味和其他成分协调配合,即组成啤酒的酒体,有机酸是成品啤酒中一类非常重要的风味物质,适量的有机酸赋予啤酒愉快的口感,缺乏酸类的啤酒显得呆滞、粘稠、不爽口,而酸过量或者种类太单调,又会使啤酒口感粗糙、不柔和、不协调,同时引起酸露头,减低啤酒饮用性。因此,研究啤酒酿造过程的有机酸,通过代谢监控酸的种类和含量,将直接影响到啤酒的品质和风味。
     啤酒中挥发酸控制标准为80mg/L,如大于100mg/L则为明显污染发酵。
     乙酸的测定传统方法采用常规水蒸气蒸馏法,此方法既费时费力,且其中包括少量杂质,如甲酸、丁酸、戊酸等挥发脂肪酸,所以误差比较大。随着检测技术的发展,现在可采用液相色谱法和离子色谱法测定,但此仪器价格不菲,且在啤酒业应用面不广,对中小啤酒企业来说不太现实,所以,笔者尝试研究用顶空进样器----气相色谱方法建立一种简单快速的检测啤酒中乙酸的测定方法,供同行参考指正。
1  实验部分
1.1  仪器和试剂
1.1.1  仪器装置
      气相色谱仪(配有FID检测器)
     全自动顶空进样器
     20mL顶空进样瓶,电子天平(精度0.0001),微量自动移液器,1mL、5mL、10mL、20mL、25mL移液管,100mL容量瓶,5mL量筒。
1.1.2  试剂
     色谱纯乙酸,色谱纯无水乙醇,重蒸水
1.1.3  色谱条件
     毛细管柱DM-WAX色谱柱(30m×0.53×2um)
     进样口温度200℃,检测器温度260℃,载气:氮气(10mL/min)  ,分流比10:1   
     色谱柱升温程序:35℃保温3min,10℃/min升温至90℃,保温1min,30℃/min升到220℃。
     顶空进样器程序:柱温85℃保温30min,取样器针温120℃,传输线温度120℃,

 
进样时间2s,顶空进样器载气压力120kpa。
1.2  标准试剂的配制
1.2.1  乙酸标样的配制
1.2.1.1  称取乙酸6.00mg,加入100mL容量瓶用*定容至100mL。
1.2.1.2  取1mL 1加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL。
1.2.1.3  取2 1mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为6ppm乙酸溶液。
1.2.1.4  取2 2mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为12ppm乙酸溶液。
1.2.1.5  取2 5mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为30ppm乙酸溶液。
1.2.1.6  取2 10mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为60ppm乙酸溶液。
1.2.1.7  取2 15mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为90ppm乙酸溶液。
1.2.1.8  取2 20mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为120ppm乙酸溶液。
1.2.1.9  取2 30mL加入100mL容量瓶中,用4%酒精定容至100mL为180ppm乙酸溶液。
1.3  样品预处理
     将啤酒样品放于冰箱冷藏24小时,不除气量取5mL于顶空进样瓶,顶空自动进样分析。
1.4 乙酸定性定量方法
1.4.1 乙酸定性
     以标准样品保留时间、样品加标来定性。
1.5 乙酸定量
     将乙酸标准溶液在上述色谱条件和顶空条件下进样,以峰面积外标法定量,用色谱软件N3000建立色谱方法(标准曲线方程)自动计算结果。
     乙酸定量结果表达
     X=A1×C/As
     式中:
     X---样品中乙酸含量mg/L
     A1---样品溶液峰面积
     AS---乙酸标准溶液峰面积
2  实验结果与讨论
2.1  气相色谱标准方法的建立
     将乙酸标样12ppm、30ppm、60ppm、90ppm、120ppm、150ppm
和180ppm分别取5mL于顶空瓶中封口后,在顶空进样器程序进样分析,得到在不同浓度下所对应的色谱峰面积,根据此面积和浓度利用色谱N3000软件多点校正建立外标分析方法,保存备用。
2.2  样品的分析
     将样品放置冰箱中冷藏24小时,用量筒量取5mL于顶空进样瓶,在和标准样品一样的顶空进样器程序下自动进样分析。
2.3  样品数据处理
     将样品谱图打开,加载建立的标准方法,自动得出乙酸数。
2.3  精密度与重现性实验
     取同一标准样品,按外标法进样在同条件下六次重复检测测定结果见表1。
2.4  回收率试验
     分别往啤酒里面添加20mg/L,30mg/L,40mg/L乙酸,进行加标回收试验结果见表2。
2.5  不同品牌啤酒,用液相色谱和气相色谱检测乙酸结果对比。
     取不同品种同一批样品分别用气相色谱和液相色谱检测,验证气相色谱检测乙酸的准确度,检测结果见表3。
3  结论
3.1  从以上精密度实验中变异系数在5%以下,说明该方法精密度和重复性都很好,符合微量分析的要求。
3.2  同一样品回收率测定结果均在90%-105%之间,在色谱分析中是可以接受的,可以满足日常分析要求。
3.3  从液相色谱和气相色谱测定结果对比来看,测定误差在5%左右,可以接受。
4  注意事项
4.1  保证进样量、色谱分析条件严格不变。
4.2  标准方法应定期校正,保证测定结果准确性。
4.3  样品在密封进取样瓶后,应尽快分析检测,不宜放置时间过长,防止氧化使检测结果偏高。


[参考文献]
[1]李红,陈元,郭瑞涵和张五九等.啤酒乙酸的来源、形成机理、影响机制的研究及基于人工神经网络的预测模型.啤酒科技,2007(9).
[2]《酒业质量技术参考》.2005(2)中国食品发酵工业研究院主办.


 

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