白酒总酯的光谱滴定测量方法应用研究
2019年，可见光光谱滴定技术由王飞[1-2]发明，模拟感官滴定原理，把滴定过程的颜色变化数字化，用VSTT的色变滴定曲线的突变峰标识滴定终点或结构变化点，从而使传统的指示剂滴定体系获得了新的拓展应用。方法反应灵敏、测量无延迟、无接触性传感器、不受温度影响、不干扰被测定反应，可以量值溯源至每个滴定测量周期，能应用在利用颜色变化进行滴定测量的各个领域，具有非常大的应用优势和发展潜力。
酯类在白酒中主要起呈香作用，是白酒质量鉴定中很重要的指标[3]。白酒中总酯的测定方法主要有指示剂滴定法[4]、电位滴定法[5-6]、分光光度法[7]、气相色谱法[8-9]和红外光谱法[10-11]等。国家标准方法GB/T 10345中第一仲裁法为指示剂滴定法（以下统称“感官滴定”法），存在色评价条件不统一、人的生理条件不一致、滴定过程无法量值溯源等问题而影响判定结果。为克服这些缺陷，采用光谱滴定法对白酒中总酯进行测定，与感官滴定法进行比对分析，验证了光谱滴定法的可行性，结果满意。
1材料与方法
1.1仪器与试剂
光谱滴定仪SX-Z-3.3（秦皇岛水熊科技有限公司）；梅特勒托利多电子天平XP205；恒温水浴锅；冷凝回流装置等。
NaOH：0.1 mol/L。H2SO4：0.1 mol/L。10 g/L酚酞指示剂。乙酸乙酯（色谱纯99.8%）。乙醇（色谱纯无酯）。
1.2实验方法
1.2.1样品处理
按照GB/T 10345-2007准确量取50mL样品于250mL蒸馏瓶中，加2滴酚酞指示剂，以氢氧化钠标准滴定溶液滴定到粉红色，再准确加入25.00mL氢氧化钠标准滴定溶液（若样品总酯含量高时，可加入50.00mL），摇匀，装好冷凝回流装置在沸水浴上回流30min，取下冷却备用。
1.2.2光谱滴定法
光谱滴定法是依据物体色的测量方法[12-14] ，对滴定过程中溶液的颜色变化进行计算，以数字化、图形化的曲线表示滴定终点。
实验选择VSTT色变曲线的参数S△E-V，
……（1）
（1）式中，
L*—CIELAB彩色均匀空间的色度值的明度指数；
a*—CIELAB彩色均匀空间的色度值的红-绿色品指数；
b*—CIELAB彩色均匀空间的色度值的黄-蓝色品指数；
V—加入试剂体积，单位mL。
绘制S滴定曲线，见下图1。
图1 光谱滴定曲线
Fig.1 Spectral titration curve
图1获得一呈现尖峰的曲线，曲线上的峰最大值所对应的V值即为滴定终点体积。
光谱滴定仪器条件：光谱范围波长380 nm～780 nm，△λ5 nm，测量周期150 ms，积分时间100 ms，光程10.0 mm，搅拌速度300转/min，靴型反应器体积180 mL。
测定方法：将上述1.2.1中处理好的样品加入靴型反应器中，将反应器放入自动样品盘中，按光谱滴定仪器条件用硫酸标准滴定溶液进行测定，同时做空白实验。在仪器控制界面选定色变曲线参数与加入试剂体积建立滴定变色曲线，以VSTT色变曲线S△E-v的滴定终点突变峰对应体积为滴定终点体积，按照标准GB/T 10345计算总酯并记录。
1.2.3感官滴定法
将上述1.2.1中处理好的样品，用硫酸标准滴定溶液进行手工滴定，同时做空白实验，并记录消耗硫酸标准滴定溶液体积。
2结果与分析
2.1精密度试验
按VSTT法和感官滴定法对三种不同白酒中总酯分别进行平行测定6次，测定结果见表1。
表1 光谱滴定法测定三种不同白酒样品的平行结果
Tab.1 Parallel results of spectral titration for determination of three different liquor samples
样品名称
| VSTT法 | 感官滴定法 |
结果(g/L) | RSD(%) | 结果(g/L) | RSD(%) |
白酒样品1
| 1.24 | 1.29 | 1.27 | 1.6
| 1.25 | 1.26 | 1.24 | 3.2
|
1.26 | 1.24 | 1.28 | 1.32 | 1.33 | 1.24 |
白酒样品2
| 0.56 | 0.57 | 0.56 | 3.1
| 0.55 | 0.59 | 0.52 | 5.0
|
0.53 | 0.57 | 0.58 | 0.57 | 0.58 | 0.53 |
白酒样品3
| 0.87 | 0.96 | 0.87 | 3.8
| 0.90 | 0.89 | 0.96 | 4.9
|
0.90 | 0.88 | 0.89 | 0.85 | 0.85 | 0.93 |
由表1可知三种不同白酒样品的VSTT法测定结果的相对标准偏差为1.6%，3.1%，3.8%，感官滴定法测定结果的相对标准偏差为3.2%，5.0%，4.9%，光谱滴定法的精密度好于感官滴定法。
2.2加标回收率
对三种不同酒样添加一定量的乙酸乙酯标准溶液，用VSTT法进行测定，结果见表2。
表2 光谱滴定法测定三种不同酒样的加标回收结果
Tab.2 The recovery results of three different liquor samples were determined by spectral titration
样品名称 | 加标测定结果 (g/L) | 本底值 (g/L) | 加标量 （g/L） | 回收率 (%) |
白酒样品1
| 3.05 | 3.11 | 3.10 | 1.26
| 1.86
| 96.2 | 99.5 | 98.9 |
3.11 | 3.08 | 3.13 | 99.5 | 97.8 | 100.5 |
白酒样品2
| 1.05 | 1.07 | 1.11 | 0.56
| 0.56
| 87.5 | 91.1 | 98.2 |
1.06 | 1.07 | 1.10 | 89.3 | 91.1 | 96.4 |
白酒样品3
| 1.76 | 1.72 | 1.79 | 0.90
| 0.93
| 92.5 | 88.2 | 95.7 |
1.74 | 1.76 | 1.78 | 90.3 | 92.5 | 94.6 |
由表2可知，三种不同浓度酒样的加标回收率分别为96.2%~100.5%、87.5%~98.2%、88.2%~95.7%。
2.3两种方法测定结果差异性比较
对7种不同总酯浓度含量的酒样分别按VSTT法和感官滴定法测定。对两种方法测定的结果统计分析，进行配对t检验，结果见表3。
表3 光谱滴定法和手工法测定七种不同酒样的结果
Tab.3 Results of spectral titration and manual determination of seven different liquor samples
样品名称 | 光谱滴定结果 (g/L) | 感官滴定结果 (g/L) |
酒样1 | 1.26 | 1.27 |
酒样2 | 0.56 | 0.56 |
酒样3 | 0.90 | 0.90 |
酒样4 | 3.10 | 3.10 |
酒样5 | 1.08 | 1.07 |
酒样6 | 1.76 | 1.73 |
酒样7 | 1.52 | 1.52 |
由表3结果计算t=0.780，在α=0.05水平，查表可得t0.05/2,6=2.447，证明两种方法的结果无显著性差异。
3结论与讨论
结果表明，光谱滴定法测定白酒中总酯试验的精密度、准确度，符合标准要求；光谱滴定法和感官滴定法的测定结果配对t检验不存在显著性差异，二种方法结果等同。光谱滴定法测定白酒中总酯是可行的。
光谱滴定法实现了颜色变化过程的数字化、图形化、自动化、滴定终点的峰值化，测量结果更加准确、方便、可量值溯源。避免了人员的主观影响，兼具操作简便、检测快速、可溯源性等优点。本研究将光谱滴定技术首次运用到白酒中总酯的测定，相信随着研究的深入，光谱滴定技术在其他检测领域一定也有更广泛的应用。
参考文献
[1] 王飞.化学光谱滴定技术.[M].北京：中国标准出版社，2019.
[2] 王飞，邹明强，张昂，艾连峰，等.201910636634.9.化学反应用光谱-电位-温度多维滴定分析仪及滴定方法[P].北京：国家知识产权局，2019.
[3]李莉,王秋叶,盛夏,杨桂启,何斌,徐建彬.白酒中酯类对酒质的影响[J].食品安全导刊,2016(36):124.DOI:10.16043/j.cnki.cfs.2016.36.093.
[4] GB/T 10345-2007 白酒分析方法北京：中国标准出版社，2007.
[5]杨盛春,杨明惠,高云涛.自动电位滴定法测不同类酒中的总酸总酯[J].广东化工,2013,40(08):145+138.
[6]崔逐波.自动电位滴定法对白酒中总酸及总酯的测定[J].食品界,2017(12):125.
[7]马美范.比色法测定白酒中总酯含量[J].酿酒,2001(01):64-65.
[8]宁明理,刘建芝,刘维义,沙均响,赵静.液态法白酒、固态法白酒和固液法白酒的总酯与色谱总酯量的差异分析[J].酿酒,2014,41(03):96-98.
[9]刘千,陈黎,李华,杨敏敏,杨志杰.采用气相色谱测定宜宾浓香型原酒中总酯方法研究标准[J].中国标准化,2016(13):36-37.
[10]吴同,谭超.近红外光谱同时测定白酒中总酯和杂醇油[J].化学研究与应用,2016,28(10):1460-1463.
[11]邹胜琼,段学,田敏,周军,赵小波,李勇.中红外模型快速检测白酒基础酒中总酯的含量[J].酿酒,2021,48(03):74-77.
[12] GB/T 3979-2008 物体色的测量方法北京：中国标准出版社，2008.
[13] GB/T 3977-2008 颜色的表示方法北京：中国标准出版社，2008.
[14] GB/T 7921-2008 均匀色空间和色差公式北京：中国标准出版社，2008.
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