兩種葡萄酒中二氧化硫檢測方法研究

逄曉薇，孫 輝，武 鋒，武 寧，程凡升，孫振儀，劉曉娜，王偉雄，高 夏

（1.中糧長城葡萄酒（煙臺）有限公司，山東蓬萊265600；2.青島農業大學食品科學與工程學院，山東青島266109）

隨著我國改革開放水平提高，中國葡萄酒市場發展勢頭強勁。中產階級不斷壯大，對葡萄酒的消費也越來越多，將拉動消費需求增長和優化升級。隨著人們對食品安全的關注越來越高,葡萄酒中的添加劑也受到人們的重視。其中焦亞硫酸鉀、亞硫酸等食品添加劑作為二氧化硫的載體，在葡萄酒中起到抗氧化和防腐作用而廣泛應用，適量攝入二氧化硫是不會對身體造成傷害的，但是一些不法商販或食品安全及質量管理較差的生產企業，存在過量使用二氧化硫或葡萄酒中的二氧化硫殘留超標現象，消費者飲用這樣的葡萄酒就會對身體造成不良影響,因此各國都制定了一系列標準來嚴格控制二氧化硫使用量和殘留量，我國在GB 2760《食品添加劑使用標準》中明確規定了二氧化硫在各食品中的限量要求。

GB 5009.34—2016《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》為食品中二氧化硫測定通用方法，也是在檢測存在爭議時，進行仲裁的檢測方法。但將其用于大批量葡萄酒樣品檢測時，其藥品配制及標定復雜、時效較短，用到強酸、乙酸鉛等腐蝕性較強以及對環境具有一定污染性的藥品，且檢測過程耗時較長。本研究針對兩種葡萄酒中二氧化硫的檢測方法進行研究，通過實驗比較，驗證氧化法檢測葡萄酒中二氧化硫與GB 5009.34—2016方法（以下稱蒸餾法）檢測葡萄酒中二氧化硫結果一致、準確、穩定，回收率滿足要求，同時采用氧化法檢測二氧化硫，減少了藥品配制過程，節省檢測時間及成本，對需大批量檢測葡萄酒樣品中二氧化硫檢測的葡萄酒生產廠家具有重要的意義。

1 實驗材料及試劑

實驗儀器：二氧化硫測定裝置、吹氣泵；500 mL全玻璃蒸餾器；25 mL酸式滴定管；500 mL碘量瓶。

試劑：磷酸（分析純85%），天津市大茂化學試劑廠；鄰苯二甲酸（工作基準試劑）；碘化鉀（分析純99.8%），山東省化工研究院；乙酸鉛（分析純99.5%），天津市致遠化學試劑有限公司；碘（分析純99.8%），山東省化工設計院；硫代硫酸鈉（分析純99.0%），天津市恒興化學試劑制造有限公司；可溶性淀粉（分析純），天津市標準科技有限公司；硫酸（分析純），煙臺市雙雙化工有限公司；鹽酸（分析純），天津市科密歐化學試劑有限公司；重鉻酸鉀（工作基準試劑），天津市瑞金特化學品有限公司。氫氧化鈉、雙氧水、甲基紅、次甲基藍均為分析純。

1.1 試劑配制

0.3 %雙氧水溶液：吸取2 mL 30%過氧化氫溶液,定容至200 mL容量瓶。

25%磷酸溶液：量取295 mL 85%磷酸，用水定容至1000 mL。

鹽酸溶液(1+1)：量取50 mL鹽酸,緩緩傾入50 mL水中,邊加邊攪拌。

硫酸溶液(2+8)：量取20 mL硫酸,緩緩傾入80 mL水中,邊加邊攪拌。

鹽酸（0.1 mol/L）：準確吸取9 mL鹽酸注入到1000 mL水中，搖勻。

甲基紅次甲基藍混合指示液：先稱取0.1 g次甲基藍，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即為a溶液。再稱取0.1 g甲基紅，溶于乙醇（95%），用乙醇（95%）定容至100 mL，即為b溶液。取50 mL a溶液、100 mL b溶液進行混合、搖勻。

淀粉指示液(10 g/L)：稱取1 g可溶性淀粉，用少許水調成糊狀，緩緩傾入100 mL沸水中，邊加邊攪拌，煮沸2 min，放冷備用，臨用現配。

乙酸鉛溶液(20 g/L)：稱取20 g乙酸鉛，溶于少量水中并稀釋定容至1000 mL。

1.2 標準溶液的配制

0.1 mol/L氫氧化鈉標準滴定溶液：稱取110 g氫氧化鈉，溶于110 mL無二氧化碳的水中，搖勻，注入聚乙烯容器中，密閉放置至清亮，取上清液5.4 mL，用無二氧化碳的水定容至1000 mL搖勻。準確稱取0.75 g已在107℃電烘箱中烘至恒量的工作基準試劑于三角瓶中，用50 mL無二氧化碳水溶解后標定。

0.01 mol/L氫氧化鈉標準滴定溶液：吸取上述0.1 mol/L氫氧化鈉標準滴定溶液100 mL，用無二氧化碳的水定容至1000 mL。

硫代硫酸鈉標準溶液(0.1 mol/L)：稱取25 g含結晶水的硫代硫酸鈉溶于1000 mL無二氧化碳的水中,加入0.2 g碳酸鈉,搖勻,貯存于棕色瓶內,放置2周后過濾,用重鉻酸鉀標準溶液標定其準確濃度。

碘標準溶液[c(1/2I2)=0.10 mol/L]：稱取13 g碘和35 g碘化鉀，加水約100 mL，溶解后加入3滴鹽酸,用水稀釋至1000 mL，過濾后轉入棕色瓶。使用前用硫代硫酸鈉標準溶液標定。

碘標準溶液[c(1/2I2)=0.01000 mol/L]：將0.1000 mol/L碘標準溶液用水稀釋10倍。

重鉻酸鉀標準溶液[c(1/6K2Cr2O7)=0.1000 mol/L]：準確稱取4.9031 g已于120℃±2℃電烘箱中干燥至恒重的重鉻酸鉀,溶于水并轉移至1000 mL量瓶中,定容至刻度。

2 實驗方法

2.1 氧化法

在梨形瓶中加入20 mL 0.3%過氧化氫水溶液，滴入3滴甲基紅次甲基藍指示劑，搖勻后接好裝置。準確吸取20 mL樣品放入球型瓶中，加入10 mL 25%磷酸溶液，安裝好裝置并對裝置連接處進行液封，打開冷凝水，用酒精燈對球型瓶進行加熱，沸騰后將空氣泵管插入球型瓶上方玻璃管中，進行計時10 min，同時用水做空白試驗。計時結束后取下梨型瓶，用0.01 mol/L氫氧化鈉標準滴定溶液進行滴定,至橄欖綠色，記錄體積。

式中：X——試樣中的二氧化硫總含量(以SO2計)，g/L；

V——滴定樣品所用的碘標準溶液體積，mL；

V0——空白試驗所用的碘標準溶液體積，mL；

c——氫氧化鈉標準溶液濃度，mol/L。

2.2 蒸餾法

取10.00 mL樣品，置于蒸餾燒瓶中，加入250 mL水，裝上冷凝裝置，冷凝管下端插入預先備有25 mL乙酸鉛吸收液的碘量瓶的液面下，然后在蒸餾瓶中加入10 mL鹽酸溶液，立即蓋塞，加熱蒸餾。當蒸餾液約200 mL時,使冷凝管下端離開液面,再蒸餾1 min。用少量蒸餾水沖洗插入乙酸鉛溶液的裝置部分，同時做空白試驗。蒸餾完畢后向碘量瓶中依次加入10 mL鹽酸、1 mL淀粉指示液，搖勻之后用碘標準溶液滴定至溶液顏色變藍且30 s內不褪色為止,記錄消耗的碘標準滴定溶液的體積。

式中：X——試樣中的二氧化硫總含量(以SO2計),g/L；

V——滴定樣品所用的碘標準溶液體積,mL；

V0——空白試驗所用的碘標準溶液體積,mL；

0.032 ——1 mL碘標準溶液[c(1/2I2)=1.0 mol/L]相當于二氧化硫的質量,g；

c——碘標準溶液濃度,mol/L。

3 結果與分析

3.1 兩種檢測方法RSD

兩種檢測方法的RSD值見表1，由表1可知，兩種檢測方法的RSD相近且均符合要求。

表1 實驗重復性 (mg/L)

3.2 兩種檢測方法的回收率

兩種檢測方法的回收率見表2。由表2可知，兩種檢測方法回收率均滿足要求，在葡萄酒中氧化法檢測的回收率較蒸餾法好。

表2 實驗回收率 (mg/L)

3.3 兩種檢測方法結果比較

共平行比對10批紅葡萄酒樣品，4批白葡萄酒樣品，結果見表3及圖1。

圖1 實驗結果比對

表3 實驗結果對比

由表3及圖1可知，兩種檢測方法檢測葡萄酒中二氧化硫的結果基本一致，氧化法較蒸餾法檢測結果略高，但獲得的兩次獨立測定結果的絕對差值不超過蒸餾法算術平均值的10%，即兩種方法檢測差異百分比控制在標準要求的誤差范圍之內。

3.4 兩種檢測方法的時效比較（表4）

由表4可知，綜上兩種檢測方法比較，蒸餾法用到的藥品種類較多，在藥品配制等準備工作和單個樣品檢測時間上，氧化法檢測時效較高。

3.5 兩種檢測方法藥品成本、安全性及環保性比較（表5）

由表5可知，兩種實驗方法中，從實驗藥品的成本、安全性及環保性等方面比較，使用氧化法檢測成本較低，藥品更安全且環保性較好。

4 結論

本研究對GB 5009.34—2016檢測葡萄酒中二氧化硫含量的方法與GB/T 15038—2006中氧化法檢測二氧化硫進行比較，從檢測結果、回收率以及檢測方法的時效性、藥品的安全性和環保性等多方面進行比較，氧化法檢測方法均取得了較為滿意的結果。雖然GB 5009.34—2016《食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定》為強制性標準，即蒸餾法為食品中二氧化硫檢測的仲裁方法，但在葡萄酒中檢測二氧化硫，氧化法與蒸餾法檢測結果的差異百分比在蒸餾法國標要求的檢測誤差范圍內。對于需大批量檢測葡萄酒樣品中二氧化硫的機構，可采取方便、快捷、檢測結果準確的氧化法進行檢測。尤其是葡萄酒生產企業，葡萄酒中游離二氧化硫的含量在葡萄酒日常管理中是非常重要的一項指標，需經常進行日常監測，而蒸餾法只能直接測定總二氧化硫的含量，進而采用氧化法可進行游離二氧化硫及總二氧化硫的檢測。

表4 實驗藥品配制及檢測所需時間對比

表5 實驗藥品成本及安全性、環保性對比

[1]中華人民共和國國家衛生和計劃生育委員會.食品安全國家標準食品中二氧化硫的測定：GB 5009.34—2016[S].北京：中國標準出版社,2017.

[2] 中國輕工業聯合會.葡萄酒、果酒通用分析方法：GB/T 15038—2006[S].北京：中國標準出版社,2008.

[3]中國石油和化學工業聯合會.化學試劑標準滴定溶液的制備：GB/T 601—2016[S].北京：中國標準出版社,2016.

[4]全國化學標準化技術委員會.化學試劑試驗方法中所用制劑及制品的制備：GB/T 603—2002[S].北京：中國標準出版社,2003.