本应用说明展示了如何使用 Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒 快速、高效且可靠的定量检测啤酒中的二氧化硫。
几乎所有类型的啤酒中都含有二氧化硫和亚硫酸盐。一方面,它是啤酒中酵母发酵的自然结果。另一方面,它也是一种用于保存啤酒及如啤酒花等原料的添加剂。1
由于 SO2 具有清除自由基的特性,它的加入阻止了氧化过程,并引发羰基化合物的结合——这些化合物是导致啤酒变味的主要原因。然而部分人对 SO2存在过敏反应,表现为恶心、呕吐和头疼。1 因此,许多国家规定了啤酒中 SO2 浓度允许的上限。比如,欧洲根据 欧盟委员会法规 (EU) 2011/1129 规定二氧化硫含量不得超过 20 mg/l SO2。2 浓度超过 10 mg/l SO2 必须在标签中写明 “含有亚硫酸盐”。3 在美国也存在同样的强制性声明。4
有多种分析方法可检查是否符合上述限值。欧洲啤酒酿造协会 (EBC) 主张采用蒸馏法定量分析,然而此法需要大量时间投入,很难进行快速测定。5 EBC和美国酿造化学家协会(ASBC)提倡用另一种方法测定啤酒中的二氧化硫,即所谓的 p‑玫瑰苯胺法。这种方法的缺点是使用有毒物质,甚至致癌物质,比如 p-玫瑰苯胺、甲醛和氯化汞。6,7
Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒使用光度 DTNB 法的,较以上方法快速且精确,具有不使用任何致癌化学品的额外优势。
试剂和配件 |
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使用pH计,用氢氧化钠溶液调节 20 mL 新鲜冷(4–8 °C)啤酒pH约至 6.5–7.5。为避免 SO2 被空气中的氧气氧化,此过程须快速进行。分析前无需使样品达到特定温度。为避免错误结果,请使用 MQuant® 亚硫酸盐测试盒检查亚硫酸盐含量。SO32-含量超过 60.0 mg/L 的样品必须使用分析用水或蒸馏水稀释。
建议在每个新的工作日用测量样品和空白样的同一 10-mm 矩形比色管对系统调零。有关如何将系统归零的详细信息,请参阅仪器手册。
在测量样品之前,必须先测量空白样。此步骤是抵消啤酒固有颜色所必需的。通过混合 8 mL 分析用水和 2 mL 已调节至 pH 6.5–7.5的样品啤酒,制备空白样。将混合物转移至10-mm 矩形比色管并去除气泡。有关如何测量空白样的详细信息,请参阅仪器手册。
通过 Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒,按检测试剂盒所附包装所附插页说明书中的说明测定二氧化硫浓度。与包装插页说明书中的指示不同,这里的反应时间为 10 分钟。缩短反应时间可能会造成损失。10分钟后,将测定溶液注入相应 10 mm 矩形比色管中,除去气泡置于测试室,然后开始测定(如适用)。
测定结束后,可从仪器屏幕上读取结果。为方便数据处理和管理,可通过Prove Connect to LIMS 软件和/或Prove Connect to Dashboard 软件将Prove 分光光度计测量结果传输至所需平台。如果待测量溶液浑浊,必须在反应时间结束后通过针头式过滤装置(货号见上文)过滤溶液。丢弃最初的几滴滤液。
根据 ASBC Beer-21A 法的参考分析验证测定结果。1 此外,针对通过Spectroquant® 检测试剂盒 和 ASBC 法进行的测定过程,进行加标实验。为此,样品中添加了三种不同浓度的二氧化硫(2, 5, 和 10 mg/l SO2)。然后根据回收含量计算回收率(RR)。浅色啤酒的结果见 表 1, 深色和浑浊啤酒的结果见 表 2.
浅色啤酒 |
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深色和浑浊啤酒 |
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*根据 ASCB,报告结果应精确到 mg/L。然而,为了更好的进行比较,这里的结果保留了一位小数。
Spectroquant® 检测试剂盒和ASBC的p-玫瑰苯胺法测定的结果一致。Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒和ASBC 法的偏差在-1.2 到 1.0 mg/L SO2之间。所有测定的平均偏差为 0.4 mg/L SO2,可视为较低。
此外进行了加标实验,评估检测试剂盒的准确性。在浅色啤酒中, Spectroquant® 测试盒回收率在 90–103%区间。在总计15次加标实验中,只有两个实验的误差超过10%。而ASBC法的结果明显较差:在所有浅色啤酒中,ASBC法测得回收率在83-110%之间。其中有六个加标测试结果误差率大于10%,换言之,总样品的40%的结果误差率大于10%。在 2 mg/L 添加量的“科隆“啤酒中,回收率甚至低于 67%。
在深色和浑浊啤酒中,两种测试方法都受样品基质影响,回收率较低就说明了这一点。在这些类型啤酒中,Spectroquant® 测试盒显示的回收率平均为77-93%,而ASBC为74-100%。
为避免混浊啤酒或深色啤酒中的二氧化硫含量被判定为过低,建议事先通过标准添加程序(参见文件 "通过标准添加鉴定基质效应")测试测试套件的适用性,必要时将结果除以校正系数。
校正系数的计算方法如下:
注意:只有当回收率在整个加标浓度范围内处于同一量级时,才可使用校正系数。
如果不是这种情况,检测试剂盒不适合分析相关的啤酒样品。
Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒 101746 是分析啤酒中二氧化硫含量的快速精确方法。此方法检测到的亚硫酸盐浓度与ASBC推荐的 p-玫瑰苯胺法测得的浓度相当。在浅色啤酒的加标实验中,Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒与 ASBC 方法相比,甚至显示出更高的准确性。这两种方法在应用于深色啤酒和浑浊啤酒时都表现出基质效应。
总之,与 ASBC 方法相比,Spectroquant® 亚硫酸盐测试盒具有以下优势:
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