本發(fā)明屬于分析化學(xué)領(lǐng)域，具體涉及一種檢測(cè)啤酒中硫醇含量的方法。
背景技術(shù)：
啤酒中的含硫化合物對(duì)啤酒風(fēng)味是一把雙刃劍。低于閾值時(shí)它們是構(gòu)成啤酒風(fēng)味不可少的物質(zhì)，高于閾值時(shí)則會(huì)對(duì)啤酒風(fēng)味帶來不利的影響。隨著消費(fèi)者口味的改變，淡爽型啤酒日益盛行，人們對(duì)啤酒中的不良風(fēng)味物質(zhì)的感覺越來越靈敏。啤酒中的含硫揮發(fā)性化合物較多，如甲硫醇、乙硫醇等，硫醇對(duì)啤酒的風(fēng)味影響較大。因此，即時(shí)檢測(cè)啤酒中的硫醇含量，采取有效的措施減少啤酒中的硫醇，是釀造風(fēng)味優(yōu)良的啤酒的關(guān)鍵之一。
目前，國內(nèi)外檢測(cè)啤酒中的甲硫醇、乙硫醇的方法主要有質(zhì)譜法、色譜法、頂空氣相色譜法、熒光法和電化學(xué)分析方法。盡管這些方法靈敏、準(zhǔn)確，但是存在費(fèi)時(shí)、儀器價(jià)格高、檢測(cè)費(fèi)用高、選擇性低，且操作步驟復(fù)雜，對(duì)操作人員的技術(shù)要求較高，一般實(shí)驗(yàn)室內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)，給許多企業(yè)檢測(cè)帶來不便。
而比色分析法選擇性高，在實(shí)驗(yàn)室即可完成檢測(cè)，費(fèi)用低，儀器操作簡(jiǎn)單。金納米粒子的光電特性和生物相容性優(yōu)異，目前被廣泛應(yīng)用于重金屬離子、蛋白質(zhì)、DNA的檢測(cè)。
因此，研究一種既靈敏準(zhǔn)確，又簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、選擇性高的硫醇檢測(cè)方法具有重要的應(yīng)用價(jià)值和實(shí)際意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明旨在提供一種采用比色法檢測(cè)啤酒中硫醇含量的方法，具有準(zhǔn)確、操作簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種檢測(cè)啤酒中硫醇含量的方法，包含以下步驟：
（1）金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備：用檸檬酸三鈉溶液還原金氯酸溶液，制備得到金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；
（2）巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液的制備：向金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中，加入不同濃度的巰基乙醇溶液，搖勻后，再依次加入0.015mol/L CuSO4溶液、pH=7.2的三羥甲基氨基甲烷-醋酸緩沖液，搖勻，室溫靜置2min，得到不同濃度的巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液，其中，金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、巰基乙醇溶液、CuSO4溶液、巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液的體積比為5:1:1:10；
（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：用紫外可見分光光度計(jì)檢測(cè)巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液系列在660 nm和520 nm處吸光度的比值，以lg巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo)，巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液系列在660 nm和520 nm處吸光度的比值為縱坐標(biāo)，擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線公式，其中，lg巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度是以10為底巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度的對(duì)數(shù)，以lg[MCH]表示；
（4）啤酒樣品的檢測(cè)：將啤酒進(jìn)行排氣處理后，加入螯合劑，得到啤酒待測(cè)樣，按照步驟（2）所述，向金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中，加入啤酒待測(cè)樣，搖勻后，再依次加入0.015 mol/L CuSO4溶液、pH=7.2的三羥甲基氨基甲烷-醋酸緩沖液，搖勻，室溫靜置2min，得到檢測(cè)樣品，其中，金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液、啤酒待測(cè)樣、CuSO4溶液、檢測(cè)樣品的體積比為5:1:1:10，檢測(cè)其在660nm和520nm處吸光度的比值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線公式，求得硫醇的含量。
步驟（1）中金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備具體操作為：按照體積比1:100，將質(zhì)量濃度為1% HAuCl4溶液加入超純水中，攪拌，加熱至沸騰，在攪拌下，按照HAuCl4溶液與檸檬酸三鈉的體積比為1:5，加入檸檬酸三鈉溶液，沸騰后繼續(xù)攪拌，當(dāng)溶液的顏色由灰色變?yōu)樗{(lán)色再變?yōu)樽仙?，最后變?yōu)榫萍t色時(shí)，停止加熱，溶液從灰色變?yōu)榫萍t色需要13-18min，繼續(xù)攪拌，冷卻到室溫，即制得金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
優(yōu)選地，上述檸檬酸三鈉溶液的濃度為1%。
優(yōu)選地，步驟（2）中，巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液中巰基的濃度分別為1.0×10-8 mol/L、5.0×10-8 mol/L、1.0×10-7 mol/L、5.0×10-7mol/L、1.0×10-6 mol/L。
優(yōu)選地，上述步驟（4）中，加入的螯合劑為EDTA。
優(yōu)選地，加入的螯合劑的質(zhì)量與啤酒的體積比為0.05g:100mL。
啤酒排氣處理的具體操作為：量取啤酒100mL，攪拌排氣30分鐘后，再加熱煮沸5分鐘，冷卻至室溫，備用。
Cu2+離子可以作為交聯(lián)劑，與巰基形成配位鍵，促使金納米粒子的團(tuán)聚，提高了檢測(cè)方法的靈敏度，而硫醇中含有巰基-SH，能形成 Au-S鍵自組裝到金納米粒子表面，在 Cu2+存在下，Cu2+作為交聯(lián)劑加速了金納米粒子的團(tuán)聚，金納米粒子溶液由紅色變?yōu)樗{(lán)色，最大吸收波長從 520nm紅移至 660nm，從而能快速測(cè)定硫醇。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：
本發(fā)明具有靈敏度高、選擇性好、檢測(cè)限低等優(yōu)點(diǎn)，而且所用試劑廉價(jià)，分析檢測(cè)成本較低，操作簡(jiǎn)單、方便，有利于實(shí)際樣品的檢測(cè)，檢測(cè)速度快，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的要求低。
附圖說明
圖1 巰基乙醇溶液的標(biāo)準(zhǔn)曲線 。
其中，lg[MCH]為以10為底巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度的對(duì)數(shù)。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
一種檢測(cè)啤酒中硫醇含量的方法，包含以下步驟：
（1）金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備：取1mL質(zhì)量濃度為1% HAuCl4溶液加入100mL超純水中，攪拌，加熱至沸騰，在攪拌下，加入5mL按照HAuCl4溶液與檸檬酸三鈉的體積比為1:5，加入濃度為1%的檸檬酸三鈉溶液，沸騰后繼續(xù)攪拌，攪拌到15min時(shí)溶液的顏色由灰色變?yōu)樗{(lán)色再變?yōu)樽仙?，最后變?yōu)榫萍t色時(shí)，停止加熱，繼續(xù)攪拌，冷卻到室溫，即制得金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液；
（2）巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液的制備：分別向2.5mL金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中，加入0.5mL不同濃度的巰基乙醇溶液，搖勻后，再加入0.5mL 0.015mol/L的 CuSO4溶液，再加入pH=7.2的三羥甲基氨基甲烷-醋酸緩沖液稀釋至溶液體積為5mL，搖勻，室溫靜置2min，得到巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液，巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液中巰基的濃度分別為1.0×10-8 mol/L、5.0×10-8 mol/L、1.0×10-7 mol/L、5.0×10-7mol/L、1.0×10-6 mol/L；
（3）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：用紫外可見分光光度計(jì)檢測(cè)不同濃度的巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液系列在660nm和520nm處吸光度的比值，以lg巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo)，巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液系列在660nm和520nm處吸光度的比值為縱坐標(biāo)，由origin 8.0軟件作圖，擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線公式，擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，標(biāo)準(zhǔn)曲線的公式為Y=0.245X+2.217 ，線性相關(guān)系數(shù)R2= 0.9992；以11次空白測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍除以斜率計(jì)算得檢出限為8.3 nmol/L；
（4）啤酒樣品的檢測(cè)：取100 mL啤酒，量取啤酒100mL，攪拌排氣30分鐘后，再加熱煮沸5分鐘，進(jìn)行排氣處理后，冷卻至室溫，備用，加入0.05g螯合劑：EDTA，得到啤酒待測(cè)樣，按照步驟（2）所述，向2.5 mL金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中，加入啤酒待測(cè)樣0.5 mL，搖勻后，再加入0.5 mL、0.015 mol/L CuSO4溶液，在加入pH=7.2的三羥甲基氨基甲烷-醋酸緩沖液見溶液體積稀釋至5mL，搖勻，室溫靜置2 min,用紫外分光光度計(jì)檢測(cè)其在660 nm和520 nm處吸光度的比值，代入標(biāo)準(zhǔn)曲線公式，求得硫醇的含量。
本發(fā)明方法的可靠性檢測(cè)：
1. 線性相關(guān)性研究：
實(shí)施例1得到的標(biāo)準(zhǔn)曲線如圖1所示，擬合的標(biāo)準(zhǔn)曲線公式為： Y=0.245X+2.217 ，線性相關(guān)系數(shù)R2= 0.9992 ，滿足精密度的要求。其中，X為lg巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度，Y為巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)工作液系列在660nm和520nm處吸光度的比值。
以11次空白測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍除以斜率計(jì)算得檢出限為8.3 nmol/L。
2. 回收率研究：
（1）空白加標(biāo)回收：
稱取標(biāo)準(zhǔn)溶液：3份巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為12×10-7 mol/L，分別編號(hào)1、2、3；再取3份巰基乙醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度為7×10-7 mol/L，分別編號(hào)4、5、6；按照上述實(shí)施例1的步驟，測(cè)定其含量，測(cè)定結(jié)果見表1。
表1 空白加標(biāo)回收結(jié)果
（2）樣品加標(biāo)回收以及方法顯著性差異分析：
將2.5mL金納米粒子標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液中與0.5 mL預(yù)處理的啤酒樣品混合均勻，再加入0.5mL 0.015mol/L的 CuSO4溶液，再加入pH=7.2的三羥甲基氨基甲烷-醋酸緩沖液稀釋至溶液體積為5mL，搖勻，室溫靜置2min，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行硫醇的回收，其中，預(yù)處理的啤酒樣品經(jīng)過排氣處理，加入0.5μmol/L和1.2 μmol/L的標(biāo)準(zhǔn)硫醇溶液，檢測(cè)結(jié)果見表2。
同時(shí)，采用質(zhì)譜法進(jìn)行回收率的測(cè)定，對(duì)比結(jié)果并采用F檢驗(yàn)法對(duì)兩種方法所得結(jié)果進(jìn)行計(jì)算分析，以判定兩種方法之間是否存在顯著性差異。
表2 樣品加標(biāo)回收結(jié)果以及方法顯著性差異分析結(jié)果
a ：3次測(cè)定結(jié)果的平均值；b：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
由表1及表2可知，回收率為 98.2~101.5% ，滿足定量分析精密度的要求。
F值計(jì)算判斷：F算=S2大/S2小，F(xiàn)算=18.7和16.2，查F表得到F表=19（置信度95%），可見，F(xiàn)算<F表，可見，本發(fā)明提供的方法和質(zhì)譜法之間不存在顯著性差異，兩種方法之間可以相互替換而不會(huì)產(chǎn)生顯著性差異。