CN102759607B - 一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明基于黄酒中总固形物和乙醇水之间的相互关系，结合计算机编程和数据的统计学分析，创建出了一种简单快速的黄酒中非糖固形物含量测定新方法，完全无需特殊设备，几乎无需检测成本，可以达到国标要求的精确度。

Description

一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法
技术领域
本发明涉及部分酒中非糖固形物的测定方法，尤其是指黄酒中非糖固形物的快速测定方法。 
背景技术
黄酒是世界三大古酒之一，是我国的民族特产。它是以谷物为原料，用曲酿造而成。长期以来黄酒的工业生产主要是基于传统的方式进行，所以需要对酒样进行严格的检测以保证品质的稳定性。非糖固形物是酒样中除糖外的非挥发性组分的统称，它很大程度上决定了黄酒的色泽、滋味、营养和功效，是黄酒品质等级评定的一项重要指标：同一类型的黄酒中非糖固形物越高，黄酒的品质越好、口味更佳。GB/T 13662-2008《黄酒》当中采用4h烘干法测定黄酒中的非糖固形物，这种方法时效性差，而且存在酒样烘干4h后质量未达到恒重的情况。《一种快速检测黄酒品质指标的方法》（专利申请号为200710306842.X）和《 瓶装黄酒品质指标在线检测的方法和装置》（专利申请号为200810059422.0）的中国专利基于酒样的近红外光谱，建立了一种快速检测包括非糖固形物在内的黄酒品质指标的方法，但是这种方法需要借助于贵重的设备，而且需要耗费一定的检测成本。
发明内容
为了克服现有黄酒中非糖固形物测定方法时效性差或者需要贵重设备的不足，本发明提供了一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法。
本发明采用以下方案实现：一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法，其特征在于：该方法是基于黄酒中总固形物和乙醇水之间的相互关系，该关系是指N ml酒样的质量m0，酒精度X、固形物m和由固形物引起的乙醇水体系的体积变化v这四者之间的关系，并且已知其中三个量可以通过该关系计算出剩下的那个量；
所述计算方式如下：假设另有N mL的乙醇水混合液，混合液体系中乙醇和水的比例同酒样一样，其质量为M’，含有Y mL乙醇，则Y=X*N/（N -v）；由Y和测得的温度查《酒精溶液密度与体积浓度和温度关系表》，算出M’，则M=M’*（N -v）/ N，进一步m=m0-M，其中，M为所述黄酒中乙醇和水的质量；从而推算出实际酒样中固形物含量m，最后用固形物m减去总糖量即为非糖固形物。
在本发明一实施例中，该方法在工厂检测应用包括以下步骤：
a、测定某一种黄酒一段时间内不同生产批次的m0数据，同时记录采用国标法测定的X和m的数值，这样就得到了一系列的m0、X和m的数据即（m0，X，m）i，其中i为批次序号；
b、将所述计算方式编写成程序，通过该程序计算出V i；
c、利用统计学手段分析得到的（m0，X，v，m）i，找出规律对该种酒的v进行估算；
d、对于待测酒样，测定其m0和X，由m0、X和估算的v根据所述程序计算出m；
e、用固形物m减去国标的规定检测量即为非糖固形物。
在本发明一实施例中，所述的程序是采用Visual Basic编写。
本发明基于黄酒中总固形物和乙醇水之间的相互关系，结合计算机编程和数据的统计学分析，创建出了一种简单快速的黄酒中非糖固形物含量测定新方法，完全无需特殊设备，几乎无需检测成本，可以达到国标要求的精确度。
附图说明
图1是本发明方法原理流程示意图。 
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。
黄酒主要是由水、乙醇和总固形物三大组分构成。以100 mL黄酒酒样为例，假设其质量为m0 g，含有乙醇X mL，乙醇和水的质量为M g，固形物的质量为m g，因固形物存在引起乙醇水混合液的体积变化为v mL。假设另有100 mL的乙醇水混合液，混合液体系中乙醇和水的比例同酒样一样，其质量为M’g，含有Y mL乙醇。则Y=X*100/（100-v）。由Y和测得的温度查《酒精溶液密度与体积浓度和温度关系表》，可以算出M’。则M=M’*（100-v）/100，进一步m=m0-M，从而推算出实际酒样中固形物含量m。在这一推算过程中（详见图1），有四个相关变量：100 mL 实际酒样的质量m0、乙醇含量即酒精度X mL、固形物含量m g和由于固形物存在引起酒样中乙醇水混合液的体积变化v mL，这四个量知道其中三个可以推算出另外的一个。因此对于固形物含量m，可以由m0、X和v推算出：而m0可以通过对酒样定容称重这一简单操作获得，X则是原本需要测定的指标，关键在于v的获得。
根据上述m0、X、v和m之间的关系，v可由m0、X和m推算得到；此外，v还可以采用实验测定得到，测定方法是基于黄酒酒精度测定过程略加改造而成的，需要在已知m0和m的前提下进行。按照酒精度测定方法蒸馏酒样，用原容量瓶收集蒸馏液，加入少量蒸馏水使其质量达到m0-m，此时可以认为容量瓶中体系即为原酒样的乙醇水体系，加入固形物m则可使其液面达到刻度线；用滴定管滴加蒸馏水定容，则所滴加的蒸馏水体积即为v。v的实验测定方法可以用于验证m0、X、v和m四者之间的关系。
在工厂检测应用中，采用基于累积数据的统计学分析对v进行估算的策略。对于同一种酒样，其品质相对比较稳定。累积一段时间内同一种酒样不同生产批次的m0、X和m的数值，计算出对应的v。根据这一系列的m0、X、m和v，利用统计学手段找出规律对v进行估算，该v就可以用于待测酒样m的计算当中。最后用固形物m减去总糖（国标的规定检测量）即为非糖固形物。具体的，对于批次生产的黄酒中非糖固形物快速测定方法步骤包括：
a、测定某一种黄酒一段时间内不同生产批次的m0数据，同时记录采用国标法测定的X和m的数值，这样就得到了一系列的m0、X和m的数据即（m0，X，m）i，其中i为批次序号；
b、将所述计算方式编写成程序，通过该程序计算出V i；
c、利用统计学手段分析得到的（m0，X，v，m）i，找出规律对该种酒的v进行估算；
d、对于待测酒样，测定其m0和X，由m0、X和估算的v根据所述程序计算出m；
e、用固形物m减去国标的规定检测量（总糖量）即为非糖固形物。
其中，由于在实验过程中使用的100 mL容量瓶，其体积并非都是100 mL，这会对实验结果造成一定的影响，因此使用前需要用蒸馏水标定容量瓶的真实体积。
其中，步骤a中m0的测定除了取酒样定容称重外，鉴于酒精度计是一种比轻计，它是基于密度原理进行测量的，因此对于密度小于1g/L的酒样，其m0还可以用酒精度计进行测定。参照国标使用酒精度计测定乙醇水混合液酒精度的方法，对酒样进行酒精度的测定，称之为表观酒精度。通过表观酒精度结合测得的酒样温度查《酒精溶液密度与体积浓度和温度关系表》，可以推算出m0。这样相比于称重法无需容量瓶体积校正和定容这些步骤，并且换算成20℃下的密度和酒样实际酒精度保持一致提高了精确度。
要说明的是，对于m0的测定，无论是采用定容称重还是酒精度计，事前酒样均需在约20℃的环境中保温15min以上。其中，所述程序是利用Visual Basic编写而成，该程序可以编成由m0、X和m计算v或由m0、X和v计算m。
其中，步骤c中关于v的估算，对于品质比较稳定的酒可以取vi的平均值；对于品质不稳定的酒，应该实际情况利用合理的统计学方法对v进行估算。这里所述品质稳定性是指对于某一种黄酒，其不同生产批次酒样的m0、X、v和m这四个量的一致性。进一步的，v的估算可以根据不断累积的数据进行调整，即将新计算得到的数据添加到累积数据当中重新估算v用于下一个待测酒样非糖固形物m的计算中。其中，酒精度X和总糖含量是原本应测的两项指标，用新方法测定非糖固形物含量需要借助这两个量的数值。
下面以福建省宏盛闽侯酒业有限公司生产的青红酒为研究对象，选取一周内连续生产的四个批次的酒样。本实施例具体步骤如下，相关数据及分析详见表1：
1、m 0 、X和m数据的累积
采用国标法测定三个批次青红酒酒样的酒精度X和固形物含量m（表1中的国标m），采用定容称重法测定m0，则得到了该酒样三组m0、X和m的数据。
表1 三个批次青红酒酒样的实验数据表
2、v的实验测定
由m0和国标m，采用原理部分所述关于v的实验测定方法对其进行测定（表1中的实验v）。由m0、X和实验v利用程序II计算出程序m，对比程序m和国标m，发现两者十分接近，平均偏差只有0.67%，在误差允许的范围内可以认为两者是相等的。因此可以证明非糖固形物快速测定方法原理部分所述m0、X、v和m四者之间的关系是成立的。
3、v的估算
由三个批次酒样的m0、X和国标m，利用程序I计算出v（表1中的程序v）分别为1.46 mL/100 mL、1.46mL/100 mL和1.49mL/100 mL，十分接近。因此取三个v的平均值1.47mL/100 mL作为该青红酒的v。
4、待测酒样m的计算
对于剩下批次的青红酒，按照国标方法测定其X=12.41，采用定容称重法测定其m0=99.6408 g/100mL。由m0、X和3中估算的v即1.47，经过程序计算得到m=29.1530 g/L。同时采用国标法测定其m=29.0200 g/L，程序m和国标m的相对平均偏差为0.46%，其精确度完全可以达到国标的要求。最终再将总固形物m减去总糖含量即为非糖固形物的含量。 
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (3)

1.一种快速测定黄酒中非糖固形物的方法，其特征在于：该方法是基于黄酒中总固形物和乙醇水之间的相互关系，该关系是指N ml酒样的质量m0，酒精度X、固形物m和由固形物引起的乙醇水体系的体积变化v这四者之间的关系，并且已知其中三个量可以通过该关系计算出剩下的那个量；
所述计算方式如下：假设另有N mL的乙醇水混合液，混合液体系中乙醇和水的比例同酒样一样，其质量为M’，含有Y mL乙醇，则Y=X*N/（N -v）；由Y和测得的温度查《酒精溶液密度与体积浓度和温度关系表》，算出M’，则M=M’*（N -v）/ N，进一步m=m0-M，其中，M为所述黄酒中乙醇和水的质量；从而推算出实际酒样中固形物含量m,最后用固形物m减去总糖量即为非糖固形物。
2.根据权利要求1所述的快速测定黄酒中非糖固形物的方法，其特征在于：该方法在工厂检测应用包括以下步骤：
a、测定某一种黄酒一段时间内不同生产批次的m0数据，同时记录采用国标法测定的X和m的数值，这样就得到了一系列的m0、X和m的数据即（m0，X，m）i，其中i为批次序号；
b、将所述计算方式编写成程序，通过该程序计算出v i；
c、利用统计学手段分析得到的（m0，X，v，m）i，找出规律对该种黄酒的v进行估算；
d、对于待测酒样，测定其m0和X，由m0、X和估算的v根据所述程序计算出m；
e、用固形物m减去总糖量即为非糖固形物。
3.根据权利要求2所述的快速测定黄酒中非糖固形物的方法，其特征在于：所述的程序是采用Visual Basic编写。
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