一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法
【專利摘要】本發明提供一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，取待檢樣品加入穩定劑混合后再加入顯色劑，層析觀察鐵離子顯色帶，根據鐵離子顯色帶長度計算鐵離子含量。本發明通過在待檢樣品中加入穩定劑，解決了現有技術中顯色劑與紅酒作用會生成沉淀，導致鐵離子含量檢測結果不準確甚至無法檢測的問題；通過優選和表面處理，使樹脂選擇性吸附鐵與顯色劑所顯示的紅色，而不吸附紅酒自身的顏色，因此檢測前無需對紅酒進行脫色處理；且本方法所采用試劑及設備簡單，檢測成本低廉；檢測周期短，可快速得到檢測結果，可廣泛應用于現場快速檢測。
【專利說明】一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種快速檢測鐵離子含量的方法，具體地是一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法。
【背景技術】
[0002]近年來，從各質檢部門的報告可看到，市場上大量存在不合格的葡萄酒，其中鐵離子含量超標是主要問題之一。鐵的含量超標不但會影響口感，使產品出現沉淀，還加速葡萄酒的氧化和衰敗過程，并導致葡萄酒的色、香、味等品質發生大的改變，直接影響到葡萄酒的質量。此外人體攝入過量或誤服過量鐵元素還可能導致鐵中毒，對心、肝和胰產生損害，影響身體健康。為了保證葡萄酒的質量必須進行除鐵和鐵含量檢測，中華人民共和國強制性國家標準GB15037《葡萄酒》規定鐵含量S 8.0mg/L。
[0003]國際葡萄與葡萄酒局(Internationaloffice of vine and wine,簡稱OIV)發布了葡萄酒中鐵含量檢測標準方法，采用原子吸收光譜法。該標準還是世界貿易組織(WTO)在葡萄酒方面采用的標準。我國國家標準GB/T15038-2006《葡萄酒果酒通用分析方法》分別采用原子吸收分光光度法、鄰菲咯啉比色法和磺基水楊酸比色法。一方面，采用儀器檢測，需要購買昂貴的儀器設備，現在常用的儀器設備有原子吸收光譜儀(AAS)、電感耦合等離子體質譜儀(ICP-MS)等，同時需要專業的技術人員操作；另一方面，采用比色法檢測時，常規的比色法檢測就是利用二價或者三價鐵離子與顯色劑絡合生成紅色絡合物進行檢測，而紅葡萄酒本身就是紅色，根本無法顯示出鐵絡合物的顏色，無法直接進行比色檢測，因此兩種比色法均需要對葡萄酒樣品進行前處理，濕法消解或者干法消化，兩種方法均步驟繁瑣，試劑用量大，耗時較長；再者，無論采用哪種方法，正常的檢測周期都需要3天以上，無法滿足快速檢測的需要。
[0004]文獻“常用的鐵離子含量分析方法探討”(程芳婷等，工業水處理，2007，27,61-63)總結了幾種快速檢測鐵離子的方法，主要有磺基水楊酸分光光度法、鄰菲羅啉光度法以及EDTA配位滴定法等。其中，EDTA配位滴定法專一性不強，可能導致檢測結果嚴重偏高。其它方法都是通過顯色試劑與鐵離子反應后的顏色變化與標準比色卡對比來判斷溶液中的鐵含量，對于現場分析來說，操作比較麻煩，而且比色結果誤差較大。另外，因為上述顯色劑與鐵離子反應后所顯示的顏色多為紅色或橙色，難于與橙、紅色的液體本身的顏色進行區分，所以需要先進行脫色，而后再顯色，脫色過程不可避免會造成部分鐵離子的損失，檢測結果誤差大。更重要的是，對于紅酒，由于其中含有大量的丹寧類、酚類、醇類及酮類物質，顯色劑加入紅酒中后會發生復雜的化學反應產生沉淀物質，造成比色失敗，不能準確檢測。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題在于提供一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，以解決上述現有技術中的不足，提高檢測精度、縮短檢測周期、降低檢測成本。
[0006]本發明解決上述技術問題的方案是提供一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，包括以下步驟:(I)取待檢樣品加入穩定劑得混合液I，所述穩定劑包括EDTA、pH調節劑、鋁鹽、含氮化合物、膠凝劑；所述含氮化合物選自肼類化合物、含氨基化合物、含胺基化合物或含氮雜環化合物；(2)在所述混合液I中加入顯色劑得混合液II ; (3)將步驟2中所述混合液II顯色后進行層析，觀察鐵離子顯色帶，根據鐵離子顯色帶長度計算鐵離子含量。
[0007]作為本發明的進一步改進，所述層析為吸附樹脂柱層析，所述吸附樹脂柱層析所用樹脂為顆粒粒徑1-100微米的選擇性吸附樹脂。
[0008]本發明所提供快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，通過在待檢樣品中加入穩定齊U，解決現有技術中顯色劑與紅酒作用時會與紅酒中丹寧類、酚類、醇類及酮類等物質反應生成沉淀，導致鐵離子含量檢測結果不準確甚至無法檢測的問題，有效地提高了檢測結果準確性；鐵離子顯色后吸附到層析固定相中的顏色與紅酒自帶顏色通過肉眼可明顯區分，不需要脫色劑即可觀察；本方法所采用試劑及設備簡單，不需要原子吸收光譜儀等高昂的實驗設備，檢測成本低廉；本方法檢測周期短，可快速得到檢測結果，可廣泛應用于現場快速檢測。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是鐵離子含量工作曲線圖。
【具體實施方式】
[0010]為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
[0011]本發明快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，包括以下步驟:(1)取待檢樣品加入穩定劑得混合液I，所述穩定劑包括EDTA、pH調節劑、鋁鹽、含氮化合物、膠凝劑；所述含氮化合物選自肼類化合物、含氨基化合物、含胺基化合物或含氮雜環化合物；(2)在所述混合液I中加入顯色劑得混合液II ;(3)將步驟2中所述混合液II顯色后進行層析，觀察鐵離子顯色帶，根據鐵離子顯色帶長度計算鐵離子含量。
[0012]優選地，所述層析為吸附樹脂柱層析，所述吸附樹脂柱層析所用樹脂為顆粒粒徑1-100微米的選擇性吸附樹脂。
[0013]優選地，穩定劑包括0.005g/L-50g/L EDTA,0.005g/L_100g/L 鋁鹽、0.005g/L-50g/L含氮化合物、0.005g/L-50g/L膠凝劑及pH調節劑。其中鋁鹽選自溴化鋁、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁、氟化鋁中的至少一種；肼類化合物選自肼、肼的烴基衍生物、苯肼、對硝基苯肼、二硝基苯肼中的至少一種；含氨基/胺基化合物選自氨基甲酸、氨基甲酸鹽及其同系物、氨基苯甲酸、氨基苯甲酸鹽及其同系物、乙二胺及其同系物、氨基安替比林及其同系物、甲胺、乙胺、丙胺等脂肪族胺及其同系物，同時包含一元胺、二元胺、三元胺；所述含氮雜環化合物選自吡咯、呋喃、噻吩等單雜原子雜環化合物或唑類等雙雜原子雜環化合物。膠凝劑選自阿拉伯膠、海藻酸鈉、蔗糖脂肪酸脂、明膠、硅膠、聚乙烯吡咯烷酮的至少一種。
[0014]優選地，顯色劑為0.005g/L-50g/L鄰二氮菲、0.005g/L_50g/L維生素c及緩沖液或0.005g/L-50g/L硫氰酸鹽、0.005g/L-50g/L過硫酸鹽及pH調節劑。pH調節劑為任意可與其他物質共存的PH值可調的緩沖液，如弱酸及其鹽的混合溶液(HAc與NaAc)，弱堿及其鹽的混合溶液(NH3.H2O與NH4Cl),顯色劑的pH值為1-13，優選pH值為6-8。
[0015]優選地，還可將加入所述穩定劑與顯色劑的待檢樣品傾入吸附樹脂層析柱中，觀察鐵離子顯色帶，根據顯色帶長度計算紅酒中鐵離子含量。所述鐵離子含量高低與變色帶長度呈線性正相關，國家標準對葡萄酒中鐵離子的最高限量為8ppm，本發明測定了l-12ppm鐵離子含量c對應變色帶長度I關系的工作曲線，如附圖1所示。
[0016]更優選地，選取已知鐵離子濃度為Sppm紅酒樣品根據本發明操作步驟，依測試結果在樹脂柱上劃定合格線。該方法可快速高效地檢測紅酒樣品的鐵離子含量是否符合國家標準限定，具有廣泛應用價值。
[0017]類似地，本發明所述方法可根據所選擇層析方法不同，進一步優化有紙層析快速檢測法、薄層層析檢測法等，所述方法均可根據國家標準劃定合格線，制備相應快速檢測裝置，應用于現場快速檢測，具有廣泛應用價值及重大經濟價值。
[0018]以下通過多個實施例對本發明做進一步描述，其中紅酒樣品為市面上隨機購買所得，將其標記為樣品A、樣品B、樣品C。
[0019]實施例1
[0020]Sll:穩定劑的配制
[0021]取EDTA0.25mg、硝酸招5mg、苯肼5mg、阿拉伯膠25mg加入到5mL的緩沖液中，調節pH=7.0 ；
[0022]S12:顯色劑的配制
[0023]取鄰二氮菲lmg、維生素c0.5mg加入到5mL的緩沖液中，調節ρΗ=7.0 ；
[0024]S13:鐵離子含量檢測
[0025]取5mL待測紅酒樣品A，向其中加入Sll配制所得的穩定劑，搖勻后再加入S12配制所得的顯色劑，搖勻后加入樹脂柱，測量樹脂柱變色部分的長度，該長度與鐵含量成正t匕。經與工作曲線對照，得到紅酒樣品A中的鐵離子含量為2.5ppm。
[0026]實施例2
[0027]S21:穩定劑的配制
[0028]取EDTA15mg、硝酸招30mg、安替比林5mg、阿拉伯膠30mg加入到3mL的緩沖液中，調節 pH=6.0 ；
[0029]S22:顯色劑的配制
[0030]取鄰二氮菲lmg、維生素c0.5mg加入到3mL的緩沖液中，調節ρΗ=6.0 ；
[0031]S23:鐵離子含量檢測
[0032]取5mL待測紅酒樣品B，向其中加入S21配制所得的穩定劑，搖勻后再加入S22配制所得的顯色劑，搖勻后加入樹脂柱，測量樹脂柱變色部分的長度，該長度與鐵含量成正t匕。經與工作曲線對照，得到紅酒樣品B中的鐵離子含量為6.2ppm。
[0033]實施例3
[0034]S31:穩定劑的配制
[0035]取EDTA15mg、硝酸招30mg、苯肼30mg、乙二胺30mg、明膠30mg加入到3mL的緩沖液中，調節pH=8 ；
[0036]S32:顯色劑的配制
[0037]取硫氰酸鉀30mg、過硫酸鉀30mg加入到3mL的緩沖液中，調節pH=8 ；[0038]S33:鐵離子含量檢測
[0039]取5mL待測紅酒樣品B，向其中加入S31配制所得的穩定劑，搖勻后再加入S32配制所得的顯色劑，搖勻后加入樹脂柱，測量樹脂柱變色部分的長度，該長度與鐵含量成正t匕。經與工作曲線對照，得到紅酒樣品B中的鐵離子含量為10.9ppm。
[0040]對比例I檢測結果準確度比較
[0041]取與實施例相同的紅酒樣品A、B、C送檢,送檢測試結果分別為:2.4ppm、6.3ppm、
10.8ppm。綜上，本發明檢測結果偏差小于3%，完全滿足實際檢測的需要。
[0042]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種快速檢測紅酒中鐵離子含量的方法，包括以下步驟:(I)取待檢樣品加入穩定劑得混合液I，所述穩定劑包括EDTA、pH調節劑、鋁鹽、含氮化合物、膠凝劑；所述含氮化合物選自肼類化合物、含氨基化合物、含胺基化合物或含氮雜環化合物；(2)在所述混合液I中加入顯色劑得混合液II ;(3)將步驟2中所述混合液II顯色后進行層析，觀察鐵離子顯色帶，根據鐵離子顯色帶長度計算鐵離子含量。
2.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述層析為吸附樹脂柱層析，所述吸附樹脂柱層析所用樹脂為顆粒粒徑1-100微米的選擇性吸附樹脂。
3.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述穩定劑包括0.005g/L-50g/LEDTA、0.005g/L-100g/L鋁鹽、0.005g/L-50g/L含氮化合物、0.005g/L_50g/L膠凝劑及pH調節劑。
4.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述顯色劑為0.005g/L-50g/L鄰二氮菲、0.005g/L-50g/L維生素c及pH調節劑，pH值為6_8。
5.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述顯色劑為0.005g/L-50g/L硫氰酸鹽、0.005g/L-50g/L過硫酸鹽及pH調節劑，pH值為6_8。
6.根據權利要求1所述方法，其特征在于，所述鋁鹽選自溴化鋁、硫酸鋁、氯化鋁、硝酸鋁、氟化鋁中的至少一種。
7.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述肼類化合物選自肼、肼的烴基衍生物、苯肼、對硝基苯肼、二硝基苯肼中的至少一種。
8.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述含氨基/胺基化合物選自氨基甲酸、氨基甲酸鹽及其同系物、氨基苯甲酸、氨基苯甲酸鹽及其同系物、乙二胺及其同系物、氨基安替比林及其同系物、脂肪族胺及其同系物。
9.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述含氮雜環化合物選自吡咯、呋喃、噻吩、唑類。
10.根據權利要求1至3中任意一項所述的方法，其特征在于，所述膠凝劑選自阿拉伯膠、海藻酸鈉、蔗糖脂肪酸脂、明膠、硅膠、聚乙烯吡咯烷酮的至少一種，所述膠凝劑的總濃度控制在 0.005g/L-50g/L。
【文檔編號】G01N21/78GK103604803SQ201310557025
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月11日 優先權日:2013年11月11日
【發明者】楊海朋, 王丙濤, 高廣偉, 戈早川 申請人:深圳大學