一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法
【专利摘要】本发明公开了一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，包括步骤：1）一定浓度的过氧化物溶液的配制；2）蒸馏前添加一定体积、一定浓度的过氧化物溶液于样品中；3）样品采取直接加热蒸馏的方式，整个蒸馏约6分钟完成；4）蒸馏前添加一定体积、一定浓度的盐酸溶液至25ml馏液收集容量瓶，馏液定容至满刻度时PH约为1.2，使联二酮与邻苯二胺完全反应生成2,3-二甲基喹喔啉；5）用分光光度计比色测定，计算总联二酮含量。本发明的快速分析法具有快速、操作简单、方便，准确，灵敏度高等优点，重复性、再现性的变异系数均少于5%，回收率达80%以上，分析时间从EBC法的120分钟缩短至30分钟，检测效率比EBC法提高了3倍。
【专利说明】一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于啤酒生产的检测分析【技术领域】，具体涉及一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法。
【背景技术】
[0002]啤酒总联二酮含量包括游离的双乙酰和戊二酮、前驱体a -乙酰乳酸和a -乙酰羟基丁酸转化生成联二酮的总和。戊二酮在啤酒中的含量远较双乙酰低，其味阈值(lmg/L)又远较双乙酰(0.lmg/L)高，对啤酒风味不起什么大的作用，对啤酒风味起主要作用的是双乙酰，它被认为是衡量啤酒成熟与否的决定性指标，当含量超过其味阈值0.lOppm，会给啤酒带来不愉快的馊饭味。双乙酰是啤酒的关键控制指标，最终关系到产品的质量。
[0003]控制好成品啤酒双乙酰的前提是控制好半成品总联二酮。目前国外测定半成品总联二酮含量的方法很多，主要包括EBC法、气相色谱法，国内大部分啤酒企业仍多使用国标GB/T4928啤酒分析方法。国标法用于检测半成品总联二酮存在较大的缺陷，检测的不是总联二酮含量，仅是半成品游离联二酮和部分前驱体转化成联二酮的总和，检测值明显偏低，导致在啤酒包装杀菌、贮存过程中，酒体中的前驱物又慢慢转化成双乙酰，从而造成成品酒双乙酰超标；气相色谱法因色谱仪费用昂贵，只有少数啤酒企业有能力配置，导致该方法难以在国内啤酒企业推广；同时，色谱法和EBC法，均需对啤酒半成品作前处理，60°C水浴90分钟使联二酮前驱体转化为联二酮，耗时较长。
[0004]可见，控制好半成品总联二酮含量意义重大，而如何建立一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，则是我们分析工作中急需解决的一个技术难题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，有快速、操作简单、方便，准确，灵敏度高等优点，重复性、再现性的变异系数均少于5%，回收率达80%以上，分析时间从EBC法的120分钟缩短至30分钟，检测效率比EBC法提高了 3倍。
[0006]本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出的一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的分析方法，包括以下步骤:
[0007]1)5%的过氧化氢溶液的配制:用20ml的刻度吸管准确吸取16.7ml市售的30%(m/m)过氧化氢至IOOml棕色容量瓶,用蒸懼水定容至刻度；
[0008]0.2%的过氧乙酸溶液的配制:用量程1000ul-5000ul的移液枪准确吸取1.33ml市售的15% (m/m)过氧乙酸至IOOml棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度；两种溶液均需放冰箱低温保存，可存放一周；
[0009]2)用量筒取IOOml发酵液的上清液于500ml长颈平底烧瓶，如果发酵液明显混浊，需用离心或过滤方法使之澄清，用量程10ul-100ul的移液枪准确添加5%的过氧化氢溶液IOOul于其中；或用量程1000ul-5000ul的移液枪准确添加0.2%的过氧乙酸溶液5ml于其
中，摇匀，盖塞，待蒸馏用；[0010]3)其蒸馏装置由500ml长颈平底烧瓶、带防溅球的弯头、球形冷凝管、接液弯头组成；采取直接加热蒸馏的方式，开始蒸馏的速度稍慢，以免泡沫溢出，整个蒸馏过程控制在6分钟，蒸馏过程不添加消泡油；
[0011]4)馏液接于25ml收集容量瓶中，蒸馏前收集容量瓶需添加lml4M盐酸，定容至刻度的懼液PH为1.2 ;分别吸取懼出液10.0ml于两支干燥的比色管中，并于第一支管中加入10g/L邻苯二胺溶液0.50ml，第二支不加作空白，摇匀，置于暗处放置20分钟，然后加入4M盐酸溶液2ml ;于第二支管中加入4M盐酸溶液2.5ml，混匀，待测；
[0012]5)用IOmm的石英比色皿,于波长335nm下，以空白作参比,采用紫外分光光度计测定其吸光度，计算联二酮的总和(以总双乙酰表示)。
[0013]借由上述技术方案，本发明具有的优点和有益效果是:
[0014]1、本发明采用过氧化物(双氧水、过氧乙酸)与联二酮前驱物氧化脱羧生成联二酮的技术，EBC法和气相色谱法前处理均需60°C水浴90分钟，该方法最大的优点是检测速度快，前处理无需时间，并且简单易行，能达到良好的定量检测效果。
[0015]2、本发明通过添加一定体积、浓度的盐酸溶液至馏液接收容量瓶，调整蒸馏液PH值，避免联二酮与啤酒挥发物中的络合物发生副反应，明显提高了联二酮与邻苯二胺反应的回收率。
[0016]3、本发明的方法重复性、再现性的变异系数均少于5%，回收率达80%以上，分析时间从EBC法的120分钟缩短至30分钟，检测效率比EBC法提高了 3倍。
[0017]4、该方法使用过氧化物如双氧水和过氧乙酸，安全毒性低，不会对检测人员身体
造成毒害，安全性高。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是啤酒半成品的蒸馏装置结构图。
[0019]图2是5%双氧水添加量在0-0.5ml范围其对应的总联二酮含量(单位:mg/L)。
[0020]10:蒸馏器
[0021]20:容量瓶
[0022]30:长颈平底烧瓶
[0023]40:电炉
【具体实施方式】
[0024]一、工作原理
[0025]本发明以国标GB/T4928啤酒分析方法为基础，采用一定浓度的过氧化物(如过氧化氢，过氧乙酸)使联二酮前驱物完成氧化脱羧反应，生成联二酮，通过蒸馏将联二酮蒸馏出来，在PH约为1.2的酸性条件下与邻苯二胺反应，生成2，3- 二甲基喹喔啉，在波长335nm下测其吸光度，其测定结果为总联二酮，包括游离的联二酮、前驱体a-乙酰乳酸和a-乙酰-a_羟基丁酸转化生成的联二酮的总和(以总双乙酰表示)。本方法具有快速、准确、灵敏度高等优点。
[0026]二、实验所需仪器
[0027]1、带有防溅球的弯头11、球形冷凝管12和接液弯头13的蒸馏器10 ；[0028]2、容量瓶 20:25ml ;
[0029]3、长颈平底烧瓶30:500ml ；
[0030]4、1500W 可调电炉 40 ；
[0031]5、紫外分光光度计:备有IOmm石英比色皿。
[0032]三、试剂
[0033]l、4mol/L盐酸溶液:按GB/T601配制(此溶液需用重蒸水配制)；
[0034]2、10g/L邻苯二胺溶液:称取邻苯二胺0.1OOg,溶于4mol/L盐酸溶液中，并定容至IOml,摇匀，放于暗处。此溶液当天配制与使用；若配制出来的溶液呈红色，应重新更换试剂；
[0035]3、5%双氧水:用20ml的刻度吸管准确吸取16.7ml市售的30% (m/m)过氧化氢至IOOml棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，可放冰箱低温保存一周；
[0036]4,0.2%过氧乙酸:用量程1000ul-5000ul的移液枪准确吸取1.33ml市售的15%(m/m)过氧乙酸至IOOml棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度，可放冰箱低温保存一周；
[0037]以下通过具体较佳实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明并不仅限于以下的实施例。
[0038]实施例1
[0039]1、样品
[0040]I)待测样品来源:发酵液-啤酒大生产的发酵液或实验室发酵瓶/管的发酵液；
[0041]2)样品前处理
[0042]如有酵母等混浊样品用滤纸或离心处理。
[0043]2、检测分析方法
[0044]1)5%的过氧化氢溶液的配制:用20ml的刻度吸管准确吸取16.7ml市售的30%(m/m)过氧化氢至IOOml棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度；溶液均需低温放冰箱保存，可
存放一周。
[0045]2)用量筒取IOOml发酵液的上清液于500ml长颈平底烧瓶30，如果发酵液明显混浊,需用离心或过滤方法使之澄清,用量程10ul-100ul的移液枪准确添加5%的过氧化氢溶液IOOul于其中；或用量程1000ul-5000ul的移液枪准确添加0.2%的过氧乙酸溶液5ml于
其中，摇匀，盖塞，待蒸馏用。
[0046]3)请参阅图1所示，蒸馏装置是由500ml长颈平底烧瓶30、带防溅球的弯头11、球形冷凝管12、接液弯头13组成；可调电炉40的功率为1500w，采取电直接加热蒸馏的方式，开始蒸馏的速度稍慢，以免泡沫溢出，整个蒸馏过程控制在6分钟，蒸馏过程不添加消泡油。
[0047]4)馏液接于25ml收集容量瓶20中，蒸馏前收集容量瓶20需添加lml4M盐酸，馏液定容至满刻度时PH约为1.2。分别吸取馏出液10.0ml于两支干燥的比色管中，并于第一支管中加入10g/L邻苯二胺溶液0.50ml，第二支不加作空白，摇匀，置于暗处放置20分钟，然后加入4M盐酸溶液2ml,于第二支管中加入4M盐酸溶液2.5ml,混匀,待测。
[0048]5)用IOmm的石英比色皿,于波长335nm下，以空白作参比,采用紫外分光光度计测定其吸光度。计算联二酮的总和(以总双乙酰表示)。
[0049]试样的总双乙酰含量按式计算:X=A335* 2.4 ；[0050]式中:X—试样的总双乙酰含量，mg/L ；
[0051]A335—试样在335nm波长下,用IOmm的石英比色皿,测得的吸光度；
[0052]2.4-吸光度与双乙酰含量的换算系数。
[0053]3、测试结果分析
[0054]检测后的验证程序:方法评价指标包括加标回收率、重现性、重复性等达到样品的分析要求。
[0055]样品的重复性、再现性的变异系数均少于5% ;在发酵液中加入不同浓度的双乙酰，回收率达80%以上。
[0056]对5罐不同发酵液分析总联二酮含量，结果如下表1所示:
[0057]表15罐不同发酵液总联二酮含量
[0058]
【权利要求】
1.一种快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:在蒸馏过程中，采用一定浓度的过氧化物(如过氧化氢，过氧乙酸)使联二酮前驱物完成氧化脱羧反应，生成联二酮，再与邻苯二胺反应，生成2，3- 二甲基喹喔啉，在波长335nm下测其吸光度。
2.根据权利要求1所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于包括以下步骤: O一定浓度的过氧化物溶液的配制，该过氧化物溶液包含过氧化氢溶液、过氧乙酸溶液； 2)蒸馏前添加一定体积、一定浓度的过氧化物溶液于发酵液样品中； 3)发酵液样品采取直接加热蒸馏的方式，蒸馏装置带球型冷凝管、防溅球弯头，整个蒸懼约6分钟完成； 4)蒸馏前添加一定体积、一定浓度的盐酸溶液至25ml馏液收集容量瓶，馏液定容至满刻度时PH约为1.2 ； 5)在波长335nm下，用分光光度计比色测定，计算总联二酮含量(以总双乙酰表示)。
3.根据权利要求2所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:步骤I)中，过氧化氢溶液的浓度为5%，其配制工艺为:用20ml的刻度吸管准确吸取16.7ml市售的30% (m/m)过氧化氢至100mL棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度； 过氧乙酸溶液的浓度为0.2%，其配制工艺为:用量程1000ul-5000ul的移液枪准确吸取1.33ml市售的15% (m/m)过氧乙酸至100mL棕色容量瓶，用蒸馏水定容至刻度；两种溶液均需放冰箱低温保存，可存 放一周。
4.根据权利要求2所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:步骤2)中，用量筒取100mL发酵液上清液于500ml长颈平底烧瓶，用量程10ul_100ul的移液枪准确添加5%的过氧化氢溶液IOOul于其中；或用量程1000ul-5000ul的移液枪准确添加0.2%的过氧乙酸溶液5ml于其中，摇匀，盖塞，待蒸馏用。
5.根据权利要求2所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:步骤3)中，蒸馏装置由500ml长颈平底烧瓶、带防溅球的弯头、球形冷凝管、接液弯头组成；电炉的功率为1500?，发酵液样品采取直接加热蒸馏的方式，整个蒸馏约6分钟完成。
6.根据权利要求2所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:步骤4)中，馏液接于25ml收集容量瓶中，蒸馏前收集容量瓶需添加lml4M盐酸，馏液定容至刻度时PH约为1.2。
7.根据权利要求6所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:分别吸取馏出液10.0ml于两支干燥的比色管中，并于第一支管中加入10g/L邻苯二胺溶液0.50ml，第二支不加作空白，摇匀，置于暗处放置20分钟，然后加入4M盐酸溶液2ml ;于第二支管中加入4M盐酸溶液2.5ml，混匀，待测。
8.根据权利要求2所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:步骤5)中，用IOmm的石英比色皿，于波长335nm下，以空白作参比，采用紫外分光光度计测定其吸光度，计算联二酮的总和(以总双乙酰表示)。
9.根据权利要求7所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:试样的总双乙酰含量按式计算:X = A335*2.4 式中:X—试样的总双乙酰含量，mg/L ；A335一试样在335nm波长下,用IOmm的石英比色皿,测得的吸光度； ` 2.4-吸光度与双乙酰含量的换算系数。
10.根据权利要求7所述的快速分析啤酒半成品总联二酮含量的方法，其特征在于:样品的重复性、再现性的变异系数均少于5% ;在发酵液中加入不同浓度的双乙酰，回收率达80%以上。`
【文档编号】G01N21/33GK103884668SQ201410048901
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】钟晓盈, 涂京霞, 钟丽琴, 曾玉萍, 吴敏莲 申请人:广州南沙珠江啤酒有限公司