紫外/可见光分光光度计用於葡萄酒品质检测
红酒、白酒已经成为国人日常生活上常接触的餐桌饮品,纵使台湾的葡萄酒制酒业并不发达,但国人对于葡萄酒的消费需求,已经不容小觑,对于葡萄酒的品质需求与日俱增。对于酒商来说,鉴识葡萄酒的成分品质,往往也成为防伪、维持商誉的必要手段。
“紫外/可见光分光光度法”具有许多优点,包括:
- 容易操作使用
- 只需要简单的样品前处理
- 具有可靠的精度
- 量测速度快
由于“紫外光/可见光 分光光度计 (UV-Vis Spectrophotometry)”这种仪器的价格已经相当大众化,让紫外/可见光分光光度法逐渐广泛地被用于品管,甚至生产线的常态品质控制上。其中,在食品业的品质管理相关应用,紫外/可见光分光光度计已经越来越普及。
葡萄酒的品质可以透过量测其颜色的强度,色调,以及CIE (Commission Internationale de l'Eclairage) 制定的“L*a*b*色彩空间”来判断。颜色强度用来判断葡萄酒颜色的深浅,而色调则是用来判断葡萄酒色泽的量度单位。此外,L*a*b*色彩空间,是最常用用来度量颜色值的标准之一。 L*值是光度或亮度的测量值,用0表示纯黑色,100表示纯白色。a*值用来显示颜色偏红或偏绿。正数的a*值代表颜色偏红,而负数的a*代表颜色偏绿。b *值则是黄 - 蓝色的度量单位。正b*值表示颜色偏黄,负值b*表示颜色偏蓝。
酒的品质可以从分光光度计的光谱结果中,各波长的吸收值,结合数学运算式,计算出这些色彩量度-色彩的强度、色调、L*a*b*色彩空间,等等。经过与标准样品(已知品质的红酒、白酒样品)的光谱特征比对后,便能分析受测样品的差异。
最简单的方法,是量测 UV-Vis 光谱中的三个可见光波长吸收值,420 nm (黄色),520 nm (红色), 620 nm (蓝色光),或者扫描整个光谱区段,而计算出更精准的颜色资料。
下图是将红酒、白酒、玫瑰红酒,分别置入“扫描式紫外/可见光分光光度计”中的10mm光径的比色管,所量测出来的结果(若单纯只是测这三个波长的吸收值,也不考虑未来性的话,建议使用“经济型紫外/可见光分光光度计”,价格低、需要的预算不高,即可获得最佳性价比)。
从波长420 nm,520 nm,620 nm 所获得的吸收值,经过简单计算,可以得到两种色彩特征值,即色彩强度与色调:
色彩强度 = A420 + A520 + A620
色调 = A420 / A520
整理为下表:
样品酒类 |
420 nm |
520 nm |
620 nm |
色彩强度 |
色调 |
红酒 |
2.1248 |
2.4427 |
0.5801 |
5.1476 |
0.8699 |
白酒 |
0.2901 |
0.0844 |
0.0252 |
0.3997 |
3.4372 |
玫瑰红酒 |
0.3603 |
0.3607 |
0.0610 |
0.7820 |
0.9989 |
若加上单宁酸 (Tannin) 试剂,可进一步透过分光光度计识别待测物与对照组红白酒的单宁酸色调异同(一样检测可见光波长部份),进一步获得更多的特性资料。
扫描式的光谱仪,能够更进一步将380nm-780nm区间的扫描反射值,以更精确的计算方式,可得到 L*a*b*色彩空间的座标位置。这个方法不在本文的讨论范围。类似的应用,同样可以套用在其他关于食品色彩分析的用途,作为品管、快速筛选的用途。由于操作简单、单价不高,无论实验室、进口商、连锁超市,都非常适合拿来当作品管检验仪器。由于应用繁多,不胜枚举,若要获得进一步的资料,欢迎联络势动科技,我们将指派专业人员为您服务,谢谢!