白酒生产检验(三):原辅料分析(续)
李大和;王超凯;李国红
【摘 要】前文对酿酒生产过程中所用粮食和稻壳的筛选及初步分析方法做了简要介绍,从样品采集、外观鉴别、物理检验,以及水分、淀粉、还原糖、直链淀粉、粗蛋白、粗纤维含量的测定作了详细讲解,并给出相关计算公式.在以上基础上,进一步对粗脂肪、单宁、灰分、多缩戊糖的检测方法作详细介绍.至此,关于酿酒生产中粮食和稻壳常规项目的分析检测已全部介绍完毕. 【期刊名称】《酿酒科技》 【年(卷),期】2013(000)003 【总页数】4页(P130-133)
【关键词】粗脂肪;单宁;灰分;多缩戊糖;分析检测 【作 者】李大和;王超凯;李国红
【作者单位】四川省食品发酵工业研究设计院酿酒所,四川成都611130;四川省食品发酵工业研究设计院酿酒所,四川成都611130;四川省食品发酵工业研究设计院酿酒所,四川成都611130 【正文语种】中 文
【中图分类】TS262.3;TS261.7;TS261.4
8 粮食中粗脂肪含量测定
酿酒原料中若脂肪含量高,会影响酒的品质。本方法介绍国标(GB/T5512—
2008)中“索氏抽提法”,测定粮食中粗脂肪含量。 8.1 原理
将粉碎、分散且干燥的试样用有机溶剂回流提取,将试样中的脂肪溶剂抽提出来,回收溶剂后所得到的残留物即为粗脂肪。 8.2 试剂
无水乙醚:分析纯。
注:不能用石油醚代替乙醚,因为它不能溶解全部的植物脂类物质。
警告:溶剂应储存于符合安全规定的溶剂室或溶剂柜中的金属容器中,并采取有效的防火防爆措施。 8.3 仪器和用具
分析天平:分度值0.1 mg;电热恒温箱;电热恒温水浴锅;粉碎机、研钵;备有变色硅胶的干燥器;滤纸筒。
注:如无备好的滤纸筒,可取长28 cm、宽17 cm的滤纸,用直径2 cm的试管,沿滤纸长边卷成筒形,抽出试管至纸筒高的一半处,压平抽空部分,折过来,使之紧靠试管外层,用脱脂线系住,下部的折角向上折,压成圆形底部,抽出试管,即成直径2 cm、高约7.5 cm的滤纸筒。
索氏提取器:各部件应洗净,在105℃温度下烘干,其中抽提瓶烘至恒质; 圆孔筛:孔径为1 mm;广口瓶;脱脂线、脱脂细砂;脱脂棉:将医用级棉花浸泡在乙醚或己烷中24 h,其间搅拌数次,取出在空气中晾干。 8.4 样品制备
取除去杂质的干净试样30~50 g,磨碎,通过孔径为1 mm的圆孔筛,然后装入广口瓶中备用。试样应研磨至适当的粒度,保证连续测定10次,测定的相对标准偏差RSD≤2.0%。 8.5 操作步骤
8.5.1 试样包扎
从备用样品中,用烘盒称取2~5 g试样,在105℃温度下烘30 min,趁热倒入研钵中,加入约2 g脱脂细砂一同研磨。将试样和细砂研磨成出油状,完全转入滤纸筒内(筒底塞1层脱脂棉,105℃温度下烘30 min),用脱脂棉蘸少量乙醚除净研钵上的试样和脂肪,并入滤纸筒,最后再用脱脂棉塞入上部,压住试样。 8.5.2 抽提与烘干
将抽提器安装妥当,然后将装有试样的滤纸筒置于抽提筒内,同时注入乙醚至虹吸管高度以上,待乙醚流净后,再加入乙醚至虹吸管高度的三分之二处。用脱脂棉轻轻的塞入冷凝管上口,打开冷凝管进水管,开始加热抽提。控制加热的温度,使冷凝的乙醚为每分钟120~150滴,抽提的乙醚每小时回流7次以上。抽提时间需视试样含油量而定,一般在8 h以上,抽提至抽提管内的乙醚用玻璃片检查(点滴试验)无油迹为止。
抽净脂肪后,用长柄镊子取出滤纸筒,再加热使乙醚回流2次,然后回收乙醚,取下冷凝管和抽提筒,加热除尽抽提瓶中残余的乙醚,用脱脂棉蘸乙醚清理净抽提瓶外部,然后将抽提瓶在105℃温度下烘90 min,再烘20 min,烘至恒质为止(前后2次质量差在0.2 mg以内即视为恒质),抽提瓶增加的质量即为粗脂肪的质量。 8.6 结果计算
粗脂肪湿基含量,干基含量和标准水和杂质含量分别按式(1)、式(2)和式(3)计算:
式中:Xs——湿基粗脂肪含量(以质量分数计),%; Xg——干基粗脂肪含量(以质量分数计),%;
Xz——标准水和杂质下的粗脂肪含量(以质量分数计),%;
m1——粗脂肪含量,g; m2——试样质量,g;
M——试样水分含量(以质量分数计),%; Mb——试样标准水分、标准杂质之和,%。
2次试验结果允许差不超过0.4%,求其算术平均数作为测定结果。测定结果保留小数点后1位。 8.7 注意事项
①乙醚及样品均不应含有水分,因水分是糖类和其他物质很好的溶剂,在乙醚提取脂肪时水会把那些物质溶解,引起分析结果误差。
②粗脂肪在烘箱中烘时温度不宜超过105℃,温度过高则不饱和脂肪酸会氧化,以致增加重量,引起误差。
③乙醚易挥发、易燃,在操作时要远离火源,严禁明火靠近。乙醚蒸汽比空气重,容易沉聚在桌面或地面,与空气混合形成具有爆炸性的气体混合物,一旦蔓延至火源,即可引起爆炸事故。蒸馏乙醚时不能火用直接加热。
④按规定时间抽提完毕,脂肪是否抽提干净,可从抽提器中取1~2滴乙醚滴在清洁的滤纸上,蒸发干燥后,看其上面是否有油渍,便可查知。
⑤在加热条件下,脂肪与空气接触,易被氧化,其重量增加。因此,在烘干称重时,其重量达到一定数值之后又有所增加,应取其最低值。
⑥乙醚除要求无水外,还要求无酒精、无过氧化物,在使用前应进行检查和处理。 9 单宁含量的测定
高粱(特别是高粱壳)中含单宁物质。单宁有收敛性,能把蛋白质凝固,酿酒原料中单宁含量太多时会使酵母活力失去作用,还会影响糖化发酵。但高粱中适量的单宁经发酵后会成为高粱酒香的重要物质。本文介绍SN/T0800.9—1999单宁检验方法。
9.1 原理
用乙醇溶液振荡提取高粱中的单宁,在碱性条件下与磷钨钼酸反应呈现深蓝色,蓝色的深浅与单宁含量成正相关,用分光光度计进行比色测定。 9.2 试剂
所有试剂均为分析纯,水为蒸馏水。 9.2.1 单宁标准溶液
准确称取单宁50 mg于100 mL烧杯中,用少量水溶解,移入500 mL容量瓶中定容。此溶液不能长期存放,用时现配。 9.2.2 碳酸钠饱和溶液
100 mL水中加入无水碳酸30 g,加热溶解,待溶液冷却晶体析出后用快速滤纸过滤。 9.2.3 F-D试剂
将钨酸钠 (Na2WO4·2H2O)100 g、 磷钼酸 (20MoO3·2H3PO4·48H2O)20 g溶于约750 mL水中,移入1000 mL烧瓶内,加入50 mL磷酸,摇匀,接上冷凝管;在沸水浴上加热回流2 h,冷却后用水稀释至1000 mL。 9.2.4 1∶5乙醇溶液
将1个体积的乙醇与5个体积的水混合。 9.3 仪器
分光光度计;电热水浴锅;振荡机;250 mL具塞三角瓶;1000 mL、500 mL、50 mL容量瓶;50 mL移液管;10 mL、5 mL、1 mL刻度移液管;快速滤纸。 9.4 测定步骤 9.4.1 水分测定
按GTB5497—85标准测定水分含量。 9.4.2 提取
称取试样约1 g,精确至0.0001 g,置于250 mL具塞三角瓶中,准确加入50 mL 1∶5乙醇溶液,加塞密封,在振荡机上振荡60 min,然后用双层滤纸过滤,弃去前面少部分滤液,其余滤液供测定用。 9.4.3 测定
吸取滤液1.0 mL,置于盛有约30 mL水的50 mL容量瓶中。摇匀,加入F-D试剂2.5 mL,摇匀;加入饱和碳酸钠溶液5.0 mL,摇匀。用水稀释到刻度,混匀,放置30 min后在760 nm处用10 mm比色皿测定吸光度。 吸取1∶5乙醇溶液1.0 mL,按上述步骤进行空白试验。 9.4.4 制作标准曲线
吸取单宁标准溶液 0、0.5 mL、1.0 mL、1.5 mL、2.0 mL、2.5 mL、3.0 mL、3.5 mL, 分别置于盛有约 30 mL水的50 mL容量瓶中,摇匀;按9.4.3所述步骤测定吸光度。以吸光度值作纵坐标,以50 mL溶液中的单宁含量(mg)作横坐标,绘制标准曲线。 9.5 结果计算
高粱中单宁以干基中单宁质量的百分数来表示,按式(1)计算:
式中:B——根据9.4.3条测得的吸光度值,在标准曲线上查出的相应50 mL溶液中的单宁含量,mg; m——试样质量,g; M——试样水分含量,%。
同一样品应进行2次试验,2次试验允许差0.1%,取2次测定值的算术平均值作为测定结果,保留小数点后2位。 10 灰分的测定
灰分是指试样在高温灼烧后所残留的矿物质 (无机盐类)。发酵时微生物需要无
机盐类作为营养物质,在酿酒过程中,这些无机盐多来自原料,而谷物原料的灰分是在一定范围内的,如其过大,就说明原料中有泥砂等杂质,用测定灰分来鉴别原料的优劣。本法介绍GB/T 5505—2008中的“550℃”灼烧法。 10.1 原理
试样经550℃±10℃高温灰化至有机物完全灼烧挥发后,称量其残留物。 10.2 试剂
三氯化铁:分析纯;三氯化铁溶液(5 g/L):称取0.5 g三氯化铁溶于100 mL蓝黑墨水中。 10.3 仪器
马福炉:也称为茂福炉、Muffle炉、高温电炉,能产生550℃以上的高温,并可控制温度;分析天平:感量0.0001 g;瓷坩埚:容量为18~20 mL;干燥器:内装有效的变色硅胶;坩埚:长柄和短柄。 10.4 分析步骤 10.4.1 水分测定
按GB/T5497测定试样水分(W)。 10.4.2 试样制备
按GB/T5497中的要求制备试样。 10.4.3 坩埚处理
取洁净干燥的瓷坩埚,用蘸有三氯化铁蓝黑墨水溶液的毛笔在坩埚上编号,然后将编号坩埚放入550℃±10℃马福炉内灼烧30~60 min,移动坩埚至炉门口处。待坩埚红热消失后,转移至干燥器内冷却至室温,取出并称量坩埚的质量,再重复灼烧、冷却、称量,直至前后两次质量差不超过0.0002 g,记录坩埚质量(m0)。 10.4.4 样品测定
称取混匀试样2~3 g,精确至0.0002 g,于处理好的坩埚中,将坩埚放在电炉上,
错开坩埚盖,加热试样至完全碳化为止。然后,把坩埚放在550℃±10℃的马福炉内,先放在炉口片刻,再移入炉膛内,错开坩埚盖,关闭炉门,在550℃±10℃下灼烧2~3 h。在灼烧过程中,应将坩埚位置调换1~2次,样品灼烧至黑色碳粒全部消失变成灰白色为止。移动坩埚至门口处,待坩埚红热消失后,转移至干燥器内冷却至室温,称量。再灼烧30 min,冷却、称量,直至恒质(m1)。最后一次灼烧的质量如果增加,取前一次质量计算。 10.5 结果计算
式中:X——样品灰分(干基)含量,以质量分数计,%; m0——坩埚质量,g; m1——坩埚和灰分质量,g; m——试样质量,g; W——试样的水分,%。 测定结果取小数点后第2位。 10.6 重复性
同一分析者使用相同仪器,相继或同时对同一试样进行2次测定,所得到的2个测定值的绝对差值不应超过0.03%。 10.7 注意事项
①在分析过程中要非常小心,不要使灰分有所损失,也不要使其他增加灰分重量的物质进入坩埚内,以免影响分析结果。
②灼烧温度控制在550℃±10℃,不能过高或过低。
③若试样含有大量糖分,灰化时易产生发松高起现象,致试样溢出坩埚外,可先加油脂数滴再进行灰化。 11 多缩戊糖含量的测定
稻壳中含有较多的多缩戊糖,它是生成酒中糠醛的前体物质。稻壳清蒸处理去除霉味外,还可去除一部分多缩戊糖。
11.1 原理
本法首先将样品与盐酸溶液共沸,使样品中的多缩戊糖水解,生成戊糖。
戊糖脱水生成糠醛:
糠醛溴化,即糠醛分子与二分子的溴结合:
溴可从溴化钾和溴酸钾在酸性溶液中获得。
糠醛溴化后加入碘化钾溶液,则溴过剩,将其中碘游离出来
游离碘可用Na2S2O3滴定
11.2 仪器和器皿
称量瓶;150 mL分液漏斗;300 mL蒸馏烧瓶;直形冷凝器;250 mL碘量瓶;量筒;容量瓶;50 mL滴定管。 11.3 试剂
①12%盐酸溶液:量取分析纯(比重1.19)的盐酸307 mL于1000 mL容量瓶中,加水稀释至刻度,摇匀。
②溴化钾-溴酸钾混合液:称取分析纯溴酸钾2.515 g及溴化钾11.577 g溶于蒸馏水中,于1000 mL容量瓶中定容至刻度,摇匀,置于棕色试剂瓶中。
③10%碘化钾溶液:称取分析纯碘化钾10 g溶解于100 mL蒸馏水中。 ④醋酸苯胺溶液:量取9 mL苯胺于滴瓶中,加入6 mL分析纯冰醋酸溶解混合均匀。应用时以纸片浸染。 ⑤1%淀粉液。
⑥0.1N重铬酸钾液:取再结晶干燥的重铬酸钾4.9035 g,加水溶解成1000 mL。 ⑦0.1N硫代硫酸钠溶液:取12.410 gNa2S2O3,加水溶解至500 mL,贮于有色瓶中,置暗处保存。
硫代硫酸钠溶液标定:取1 g碘化钾于烧杯中,加水10 mL溶解,加入0.1N重铬酸钾液20 mL及稀盐酸(盐酸∶水 =1∶5)5 mL,混合静置 5 min,加水 100 mL,其游离碘用硫代硫酸钠液滴定至淡黄色时,加入淀粉指示剂1 mL,直至青色消失为止。 11.4 测定方法
11.4.1 多缩戊糖水解和糠醛的蒸馏
称取5 g风干材料(稻壳或其他辅料),放在250 mL或500 mL蒸馏烧瓶中,烧瓶用插有分液漏斗的橡皮塞塞紧,侧管通过橡皮塞与冷凝器相连,放一量筒于冷凝器下作为承受器,用分液漏斗加入12%盐酸100 mL和10~20 g食盐(为提高沸点)。然后将烧瓶在砂浴或油浴上加热,在达到160℃时承受器中即开始有蒸馏液,蒸馏速度为每10 min蒸馏出馏液30 mL,以分液漏斗补加盐酸(12%)30 mL,蒸馏液的总量应为360 mL。用醋酸苯胺试纸检查蒸馏是否完全,在纸上呈红色,表示糠醛存在,应再蒸至不呈红色为止。全部蒸馏过程需时100~140 min,所获得的馏液在承受器中应设法防止糠醛的弥散。将馏液用12%盐酸调整至500 mL。
为获得平衡结果,必须将蒸馏条件始终保持一致。 11.4.2 糠醛的测定
在2个带有磨口塞的定碘瓶中各放入25 mL 0.1N溴化钠-溴酸钠溶液,并各加入100 mL糠醛的蒸馏液,在室温下放置30 min,再各精确加入10%碘化钾溶液10 mL,各以0.1N硫代硫酸钠液滴定所游离出的碘,至微黄色时加入1 mL 1%淀粉液,再滴至无色为止。 11.4.3 空白试验
在另2个定碘瓶中放入25 mL 0.1N溴化钾-溴酸钠溶液,并各加入100 mL12%的盐酸(代替糠醛液),再各精确加入10%碘化钾液10 mL。各以0.1N硫代硫酸钠液滴定至终点。 11.5 结果计算
式中:V 0——空白试验所耗硫代硫酸钠液mL数; V 1——滴定样品所耗硫代硫酸钠液mL数; 0.024 ——1 mL 0.1N硫代硫酸钠液相当的糠醛量; 1.88 ——糠醛计算为多缩戊糖的实验系数; N——滴定所用硫代硫酸钠液浓度; V 3——馏出液,mL; V 4——取馏出液,mL; W——样品重量,g。 11.6 注意事项
①本法测定中,羟甲基代糠醛影响测定结果,因它与糠醛性质类似。羟甲基代糠醛不甚稳定,沸腾时容易分解变成甲酸和左旋糖酸(戊酮-4-酸)。为了避免羟甲基代糠醛的残留,可以再蒸馏一次,把它除去。
②蒸馏速度应严格控制,速度为每10 min得馏液30 mL,速度太慢,说明瓶内温度未达160℃以上,则糠醛馏出量减少(糠醛沸点162℃)。如速度太快,说明
温度太高,糠醛挥发快,未及冷凝,会以气体状态弥散,使结果偏低。同时,所获得的馏出液在承受器中,应设法防止糠醛弥散。 ③整个蒸馏装置必须牢固,不漏气,避免糠醛弥散损失。