离子谱法测定葡萄酒中的阳离子
摘要：葡萄酒中阳离子含量的多少会影响到成品酒的风味特征，采用 882 Compact IC plus 型离子谱仪，Metrosep C 4 150阳离子分离柱；淋洗液：1.7mM HNO3+0.7mM吡啶二羧酸，流速0.9mL/min；进样体积 20μL；一次进样分析葡萄酒中的 Li，Na，NH4，K，Mn，Ca，Mg等阳离子，方法简单、准确、快速。通过对葡萄酒中的阳离子，特别是K离子的测定，可以辨别葡萄酒的品质和真伪，这对葡萄酒生产的质量控制有这很重要的意义。
自酿葡萄酒的方法关键词：离子谱，葡萄酒，阳离子，钾
葡萄酒中含有多种阳离子，其中主要的有钾、钠、钙、镁等。这些离子主要来源于土壤
并通过原料和加工器具进入酒中，葡萄酒中阳离子含量的多少会影响到成品酒的风味特征。
葡萄酒中钾的多少易受葡萄品种、地区的土壤特征、气候条件和收获时间的影响。通常情况
下钾的含量为600~1400mg/L[1]。葡萄酒中的高钾含量会干扰酵母对氨基酸的吸收，影响酒石酸盐(酒石酸氢钾和酒石酸钙统称酒石)的稳定性，造成葡萄酒pH值过高，影响葡萄酒的澄清，
危害葡萄酒的稳定性，引起红葡萄酒的颜不稳定旧。生产中，常采用自然澄清与人工冷冻等工艺操作逐步除去。钾元素还是人们日常生活中必需的微量元素之[2]。
目前，测定金属阳离子的分析方法常用比法、电化学方法、原子吸收光谱、发射光谱、
高效毛细管电泳等[3]。前两法设备简单。价廉，但存在干扰因素多，误差较大。原子吸收分光光度法具有高选择性及高灵敏度，适用于作微量元素检测，但需要对各种金属阳离子逐个检测，费时费力。高效毛细管电泳是一种痕量测定的有效方法，高效快速，但由于大部分无机离子在紫外吸收区域没有吸收或吸收很弱，需要采用间接紫外法进行检测，要以强紫外吸收的溶质作为背景电介质。而应用离子谱法以其具有分析速度快、灵敏度高、选择性好、
能实现多组分同时分离定量等特点，已被广泛用作环境和食品中微量离子的检测手段，但目
前还未见有应用到葡萄酒中阳离子检测的报道。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
882 Compact IC plus 型离子谱仪，配有iDetector智能新一代电导检测器、低脉冲串
联式双活塞往复泵；858全自动样品前处理系统，MagIC Net 2.1工作站（瑞士万通公司)； Milli-Q超纯水器（美国 Millipore公司）；1000mg/L的Li，Na，K，Mn，Ca，Mg标准物质
购自上海计量测试研究院；其它所用试剂均为分析纯；所有溶液均用超纯水（电阻 >18.2 MΩ)
配制。www.sepu/Product.asp?action=search&dq=1860&proClass=0&textitle=谱柱
1.2 谱条件
谱柱：Metrosep A Supp C4 150 阳离子交换柱（瑞士万通）；淋洗液：1.7mM HNO3+0.7mM 吡啶二羧酸；流速: 0.9 mL/min；进样量：20μL。计算：外标法定量，利用 MagIC Net 2.1谱工作站，以峰面积自动积分计算。
1.3 样品前处理
取酒类样品稀释一定比例后，采用英蓝超滤在线样品前处理技术自动进样分析。
1.4标准工作曲线的配制
分别配制各离子浓度为，0.2，0.5，1.0，2.0，5.0mg/L混合阳离子标样。
2 结果与讨论
2.1 标准曲线线性和检出限
在所采用的谱条件下对以上7 种阳离子进行线性关系和检测限测定它们的线性关系
回归方程和检测限数据见表1，在20μL 进样量的条件下，S/N = 3 时，从线性关系和检测限可以看出，在一定的浓度范围内7种阳离子均具有较好的线性关系，线性相关性大于
0.9999，RSD小于2%，检出限均小于10ppb。 2mg/L 阳离子混标谱图见图1
表1 标准曲线线性和检出限
图1 阳离子混合标样谱图，Li，Na，NH4，K，Mn，Ca，Mg
2.2实际红酒样品中阳离子测试结果
在选定的谱条件下对某红酒样品进行分析，分析结果见表2。结果表明，该葡萄酒中
的K离子浓度较Ca、Mg离子浓度高出一个数量级，浓度为1625mg/L，这主要来自于生产葡萄酒的原料葡萄。钾元素是以无机盐酒石酸氢钾的形式存在于葡萄之中，其含量从葡萄的发育期到成熟期逐渐增加。葡萄属高磷钾果树，果实采收后至发芽前增施有机肥，前期适量追施氮肥，中后期多施磷钾肥，可促使枝条充实，花芽分化良好，减少落花落粒，提高果实成熟、着及内在品质[4]。因此，可以用离子谱检测葡萄酒中的钾，来判断葡萄酒的真伪和品质。除此之外，NH4和K之间的未定性谱峰很有可能是生物胺类，这也是葡萄酒中常见的组分。为考察本方法的可靠性，采用标准加入法进行了样品回收率实验，其结果列于表 2，加标回收率在98%~102%之间，说明此法准确性可靠。图 2 为啤酒样品稀释50倍后的谱图。
图 2 某红酒样品稀释50倍后谱图
表2 实际红酒样品测试结果表
3 结论
本实验采用882 Compact IC plus 型离子谱仪一次进样同时分离和测定了Li，Na，NH4，K，Mn，Ca，Mg等7种阳离子，并应用于实际红酒样品的测定。在一定的浓度范围内
7种阳离子均具有较好的线性关系，线性相关性大于 0.9999，RSD小于2%，检出限均小于10ppb。实际样品的测试结果显示该葡萄酒中的K离子浓度较Ca、Mg离子浓度高出一个数量级，高达1625mg/L，这主要来自葡萄酒的原料葡萄，而葡萄是一种喜钾果树所致。因此，可以用离子谱检测葡萄酒中的钾，来判断葡萄酒的真伪和品质。
参考文献
[1]丁正国.葡萄酒金属离子不稳定性的防治.应用科技，1997,(4)：24~27
[2]黄胜君.家庭自酿与正品的红葡萄酒中钾含量对比分析.辽东学院学报.2009,16(1): 31~32
[3]任一平,陈青俊等.高效毛细管电泳法快速测定碱金属及碱土金属离子.食品与发酵工业, 1997, 23: 18-24.
[4]长书辉,崔学双,李丰国,李成,陈光.盛果期葡萄管理技术要点.中外葡萄与葡萄酒,2004,(4):40
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