窖泥检测原理和方法
窖泥取样
窖泥是浓香型大曲酒生产过程中的重要条件之一,它对酒中微量香味成分的形成及其量比关系起着重要的作用。窖泥质量的好坏直接影响浓香型大曲酒产品的质量。
取回的泥样(包括人工培窖的黄泥、发酵泥、复壮泥)因水分大,不宜长期贮存,应立即平摊在瓷盘、木板,或光洁地面上,层厚约2cm,风干3~5昼夜,间隔翻拌,使之均匀风干。在半干时,将大块土捣碎,以免完全干后成硬块,不易粉碎。
泥样风干后,用四分法分取约250g,研磨成粉,并通过60目筛,保存在磨口瓶中。
氨态氮在风干过程中易变化,需用新鲜的泥样测定,同时测定水分,以换算为绝干样的含量。
一、水分含量的测定(常压干燥法)
1.原理
窖泥中水分一般可分为三类,即化合结合水,吸湿水,和自由水。本法在105-110℃烘干法,在此温度下自由水和吸湿水都能烘干,实际上在此温度下所失去的是挥发性物质的总量。
2.仪器
电热鼓风干燥箱(烘箱);称量皿(可用滤纸包代替);电子天平。
3.方法
(1)风干土样水分测定:取风干土样4-5g,平铺于已烘干至恒重的称量皿中。在105-110℃烘箱内烘6h后,取出、加盖,在干燥器中冷却30min后称重,再于100-105℃烘1h,冷却、称重,直至恒重(两次质量差小于0.002g)。
(2)新鲜土样水分测定 称取土样10-15g。测定方法同(1)。
4.计算
w一水分和挥发物含量,%;
m——烘干前空皿与试样质量之和, g.
ml——烘干后空皿与试样质量之和, g.
二、pH的测定
1.原理
因酿酒微生物生长繁殖过程中的生化变化和代谢产物受害泥pH的影响较大,故在人工培容过程中,必须测定土壤的pH。
窖泥经水提取后,用pH计测定。
2.仪器和试剂
(1)酸度计:测定范围pH 0—14,最小分度为0.02pH
(2)pH标准缓冲溶液。
3.测定步骤
按仪器说明书校正PH计,并注意校正和测量时温度一致。
将电极和小烧杯用蒸馏水冲洗干净,再塌样品冲洗6-8次,将电极插入盛有样品的小烧杯中,测量样品的PH。
称取风干、粉碎后的土样5.0g,于100mL烧杯中加水50mL,间歇搅拌30min,放置30min,用pH计测定试样pH。
三、氨态氮的测定
1.原理
奈氏试剂与氨反映生成浅黄至红棕的络合物。氨态氮浓度低时,溶液成黄,可在400-425nm测定吸光度。氨态氮浓度高时,溶液成红,可在450-500nm测定吸光度。测得的吸光度与标准比较即可求得氨态氮的浓度。当氨态氮高于1mg/L时,产生红褐沉淀,则不能比。本法测得的氨态氮是游离氨和铵离子含氮的总量,因为铵盐在碱性溶液
中将转变为能与奈氏试剂反应的氨。溶液中氨越多,则生成黄越深。溶液中某些杂质(Ca、Mg等离子)的存在,能与奈氏试剂形成沉淀,使溶液浑浊干扰氨的测定。为避免此有害作用,故在待测液中加入酒石酸钾钠,可与Ca、Mg作用生成不解离的化合物,就可避免与奈氏试剂的相互作用。
2.试剂
(1)奈氏试剂:称取10g、7g碘化钾,溶解后加到50mL360g/LNaoH溶液中,摇匀,稀释至100mL,摇匀,静置,取上层清液使用。贮存于棕具胶塞瓶中,可保存1年。
(2)酒石酸钠钾溶液:50g酒石酸钠钾溶于100mL水中,为驱除酒石酸钠钾中可能存在的铵盐,煮沸蒸发约1/3体积,冷却后再稀释至100mL。
(3)氯化铵标准液:准确称取0.3819gNH4Cl,溶于水并定容至100mL。其浓度以N计为1mg/mL
(4)氯化铵标准使用液:吸取氯化铵标准液10mL用水稀释定容至1L。
浓度以N计为10ug/mL,以NH3计为12.2ug/mL。
其余: 100g/L的氯化钠溶液 ; 比管; 纳氏试剂;分光光度计。
3.测定步骤
(1)试样制备 称取新鲜泥样1—5g(准确至0.01g),加入100g/L的 氯化钠溶液,使体积为25mL,搅匀,浸出10min(必要时把硬块捣碎),用于滤纸过滤后备用。吸取1mL滤液(必要时用水稀释后再吸取)于50mL比管中,用水稀释至刻度。加人1—2滴酒石酸钠钾溶液和1mL纳氏试剂,充分混匀。放置10min后以标准系列中“0”管为空白,于波长425nm处测吸光度。
(2)标准系列配制 吸取标准使用液(10ug/mL的氮) 0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL、4.0mL、6.0mL、8.0mL、10.0mL分别置入50mL比管中,用水稀释至刻度后,按试样相同显、测吸光度。以吸光度对氨态氮(N)微克数绘制标准曲线。或用目测法进行比较。
4.计算
氨态氮(绝干计,mg/100g)=c*25*n*(1/m)*(1/1000)*100*[1/(1-w)]
式中
c―― 试样溶液中氨态氮质量,ug;
25——泥样稀释体积,mL;
n——试样再稀释倍数,若不再稀释,则n=1;
m——新鲜泥样质量,g
1000——把ug换算成mg的系数,
w——新鲜泥样水分,%。
四、有效磷测定
土加于1.原理
测定窖泥中有效磷时,采用酸性氟化铵浸提,提出的磷酸或磷酸盐,在酸性溶液中加入酸性钼酸铵,生成黄磷钼酸盐,再和还原剂氯化亚锡作用生成蓝的络合物,比测定。
2.试剂
(1)氟化铵—盐酸溶液:称取0.56g氟化铵溶于400mL水中,加人12.5mL 1mol/L HCl溶液,用水稀释至500mL,贮于塑料瓶中。
(2)酸性钼酸铵溶液:称取5g钼酸铵溶于42mL水中;在另一烧杯中注人8mL水和82mL浓盐酸。然后在搅拌下把钥酸铵溶液倒入烧杯中,贮于棕瓶中。
(3)氯化亚锡溶液:称取1g氯化亚锡(SnCl2·2H20)溶于40mL 1mol/L HCl溶液中,贮于棕瓶中。
(4)无磷滤纸:将直径为9cm的定性滤纸浸于0.2mol/LHcl溶液中4—5h,使磷、砷等化合物溶出,取出后用水冲洗数次,再用0.2mol/L HCl淋洗数次。最后用水洗至无酸件,在60℃烘箱中干燥。
(5)磷标谁液:准确称取于110℃干燥2h后冷却的磷酸二氢钾(KH2PO4) 0.2195g,溶于水,并定容至1L。此溶液含磷为50ug/mL。
(6)磷标准使用液:准确吸取磷标准溶液25mL于250mL容量瓶中,用水稀释至刻度,其浓度为5ug/mL。
3.测定步骤
(1)试样处理 称取2.00g风干土样于50mL烧杯中,加入氯化铵-盐酸溶液至20mL浸泡30min,每隔5min搅拌1次。然后用烘干的无磷滤纸过滤,加入约0.1g硼酸,摇匀,使之溶解后备用。
(2)磷的测定 吸取1mL试样浸出液,注入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度。吸取此稀释液1—2.5mL(视磷含量多少而异,一般黄泥含磷少,可直接取浸出滤液测定。窖皮泥磷含量较高,吸取稀释液2.5mL测定。老窖泥含磷量多,吸取1mL稀释液即可),于25mL比管中,加入2mL酸性铜酸铰溶液和3滴氯化亚锡溶液,用水稀释至刻度。放置15min后,用2cm比皿在680nm波长处,以标准系列中“0”管为空白测定吸光度。
(3)标准系列制备 吸取磷标准使用液0mL 0.5mL、1.0mL 2.0mL、3.0mL、5.0mL,分别注入25mL比管中。加入2mL酸性相酸铰溶液和3滴氯化亚锡溶液显,用水稀释至刻度。同上条件测定吸光度,以吸光度为纵坐标,标准液的磷微克数为横坐标,绘制标难曲线。
4.计算
有效磷含量(mg/100mg)=m1*(1/v)*25*20*(1/m)*(1/1000)*100*[1/(1-w)]
式中
m1一—试样溶液中有效磷质量,ug
v——吸取稀释试样的体积,mL
25——稀释试样总体积,mL
20——试样浸取液体积,mL
m一风干泥试样质量,g
w一风干试样水分,%。
五、有效钾
1.原理
测定有效钾时用碳酸铵将试样中的钙镁沉淀,然后用灼烧法除去铵盐。再在微酸性溶液中用亚硝酸钴钠沉淀钾。生成的亚硝酸钴钾钠的黄沉淀在酸性溶液中,用过量的高锰酸钾分解,剩余的高锰酸钾加过量草酸钠除去。多余的草酸钠在用高锰酸钾回滴。由高锰酸钾与亚硝酸钴钾钠反应的实际消耗量计算试样中的钾含量。
2.试剂
①碳酸铵溶液:称取28.5g碳酸铵溶于水,稀释至1L。
②0.01mol/L硝酸溶液:取6.7mL浓硝酸用水稀释至1L。再稀释10倍为0.01mol/L。
③200g/L亚硝酸钴钠溶液:称取10g亚硝酸钴钠,溶于50mL水中,临用时配制。
④0.01mol/L硼酸溶液:称取0.6g硼酸溶于水,稀释至1L。
3.测定步骤
①试样处理:准确称取2.500g风干土样于250mL具塞三角瓶中,加入100mL碳酸铵溶液,浸出1h,其间每15min摇动1次。然后用1号烧结玻璃滤器上铺滤纸片抽气过滤,用100mL钼酸铵溶液分3—4次洗涤。过滤速度不宜太快,以使土壤胶体吸附的钾全部置换出来,将浸出液定量移人蒸发皿内,在水浴上蒸于。残渣加3—5mL硝酸再蒸干,并反复操作3次,至有机物去净。蒸干后,在低于500℃的条件下灼烧去除氨,冷却至室温。
②钾的沉淀:在灼烧去除氨的试样蒸发皿中,准确加入25mL 0.1mol/L硝酸溶液,用带橡皮头的玻璃棒洗皿壁,使残留物溶解并混合均匀。迅速用干滤纸过滤于50mL三角瓶中,吸取10mL滤液于200mL烧杯中,边搅拌边徐徐加入10mL亚硝酸钻钠溶液,盖好表面皿,在20℃放置过夜,使沉淀完全。
用2号烧结玻璃滤器上铺定量滤纸片(事先烘干至恒重),抽气过滤,将0.01mol/L硼酸将杯中沉淀全部移人滤器。再用0.01mol/L硝酸洗沉淀10次.每次1mL。接着用95%的乙醇洗5次,每次2mL。擦干滤器外避,在110℃烘1h,置干燥器中冷却后称重。
4.计算
沉淀组成为K2NaCo(Na3)6·H2O,其中K2O=17.216%
X=m1*0.17216*(1/10)*25*(1/m)*1000*100*[1/(1-w)]
式中
x —绝干试样中有效钾含量(以K20 计),mg/100g;
ml一亚硝酸钴钠钾沉淀质量,g;
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