【应用】啤酒酿造发酵阶段双乙酰的测定——蒸汽蒸馏与分光光度法分析和气相色谱法的比较

简介

设备

• EasyDist 蒸馏仪，配备玻璃防溅保护器 (货号: 11K36512040)

• 300 mL 样品管 (货号: 037377)

• 分光光度计 (岛津 UV-1800 紫外-可见分光光度计)

• 带塞 25 mL、50 mL、200 mL 和 1000 mL 容量瓶

• 恒温水浴槽

• 温度计，容差 18-24°C ±0.02°C

• 实验室天平 (精度±0.1 g)

• 气相色谱仪 (HP 6890)，配备电子捕获检测器 (ECD)

• 色谱柱: DB-Wax 60 m x 0.32 mm x 0.5 μm (Agilent, 货号: 123-7063)

试剂与样品

实验步骤

使用 EasyDist 测定总 VDK 包括以下步骤：

准备工作： 确保冷却器 F-314 已连接并正常运行。通过运行两次预热程序来预热 EasyDist 蒸馏单元。确保使用缩径的出口管(043096)。

1. 用移液管移取 200 mL 采集的啤酒至一个带螺纹盖的硼硅酸盐瓶中。用氧气冲洗瓶子的上方，拧紧瓶盖，并将此瓶置于水浴（60°C，90分钟）中，使 VDK 前体转化为总 VDK。

2. 使用水浴将样品冷却至约 20°C，然后用移液管移取100 mL 啤酒至 300 mL 样品管中。

3. 根据 表1 中的参数开始蒸馏。蒸馏至馏出物体积刚好低于 25 mL 容量瓶上的校准刻度线。

4. 迅速取下容量瓶，塞上塞子，并将其置于20°C的恒温水浴中 15 分钟。

   注意：如果容量瓶中的馏出物接触到缩径馏出液出口管的外壁，应在将其放入恒温水浴前，用最少量的去离子水冲洗管壁，并使液面仍低于容量瓶的校准刻度。或者，如果希望避免冲洗，也可以将缩径馏出液出口管截短（使其下端刚好高于容量瓶的校准刻度线）。

5. 去离子水定容至刻度线，塞上塞子并混合均匀。

6. 将样品转移两份 10 mL 等分试样至两个合适的锥形瓶中。一份作为样品，另一份作为空白样品。

7. 向样品中加入 0.5 mL 邻苯二胺溶液（10 g/L，溶于4N盐酸中），并将液体避光保存 30 分钟。

8. 反应30分钟后，向样品中加入 2.0 mL 4N 盐酸，向空白样品中加入 2.5 mL 4N 盐酸。

9. 使用分光光度计在 335 nm 波长下读取样品和空白样品的吸光度(E)。

10. 从样品吸光度中减去空白吸光度，得到经空白校正的吸光度值。

11. 要计算 VDK 浓度，将经空白校正的吸光度值乘以系数 1.2，即得到以 mg/kg 为单位的 VDK 浓度[4]。由于啤酒的密度通常接近 1，VDK 通常以 mg/L 报告，而非 mg/kg。

表1: 蒸馏参数 (EasyDist 方法参数)

结果与讨论

5.1 EasyDist 蒸汽蒸馏法与气相色谱法比较

表2: 啤酒酿造发酵阶段总 VDK 含量比较结果：通过蒸汽蒸馏结合分光光度法测定的 VDK 与平行进行的气相色谱法测量结果对比

* 两种分析方法所示结果均为测量次数 n=2 的平均值。

5.2 发酵阶段总 VDK 浓度监测

通过 GC 和蒸汽蒸馏测定的 VDK 含量不能直接比较，这与两种方法的不同工作原理有关。对于 VDK 两种方法（蒸汽蒸馏法与GC 法）报告的结果均落在 9.24.1 和 9.24. 的允许误差 R95 范围内。本文所述的啤酒酿造过程发酵阶段总VDK的测定也是如此，通过 GC 测定的总 VDK 会略高于通过蒸汽蒸馏测定的总 VDK。

需要注意的是，在较低总 VDK 水平下，结果匹配良好，并且两种方法都能很好地追踪发酵过程中总VDK的演变（图1）。图1所示：VDK 的演变简要解释如下：在发酵的前 3-4 天，酵母将总 VDK（VDK前体和VDK）排泄到发酵啤酒中。在发酵后期，VDK 被酵母重新吸收，并还原形成乙偶姻和 2,3-丁二醇（来自双乙酰）及2,3-戊二醇。使用分光光度法或 GC 法测定总 VDK 时检测不到2,3-丁二醇和2,3-戊二醇，它们对啤酒风味也不重要。正因如此，总 VDK 的还原对于定义啤酒质量至关重要。

结论

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