葡萄酒中有機(jī)酸及測(cè)定方法的探討

楊舒雅

摘 要：葡萄酒中有機(jī)酸對(duì)于葡萄酒的風(fēng)味和品質(zhì)影響重大。本文分析了葡萄酒中主要有機(jī)酸及其對(duì)風(fēng)味和品質(zhì)的影響，探討了主要有機(jī)酸的測(cè)定方法（包括總酸和揮發(fā)酸）以及不同測(cè)定方法的特點(diǎn)，彌補(bǔ)了國(guó)標(biāo)測(cè)定方法的不足，為建立靈敏、準(zhǔn)確的葡萄酒中有機(jī)酸的分析方法和國(guó)標(biāo)方法的修訂提供借鑒。

關(guān)鍵詞：有機(jī)酸;葡萄酒;測(cè)定方法;風(fēng)味

葡萄酒含有多酚類物質(zhì)、有機(jī)酸、微量元素等多種成分，其中有機(jī)酸是葡萄酒風(fēng)味的主要決定性因素[1]。葡萄酒的酸度主要取決于其中的有機(jī)酸含量。適宜的酸度可以平衡葡萄酒的口感，使葡萄酒風(fēng)味清晰可辨，還可以使葡萄酒持久保鮮，在陳年過程中發(fā)揮重要作用。酸度低的葡萄酒的穩(wěn)定性更高。

1 葡萄酒中主要的有機(jī)酸及其對(duì)風(fēng)味和品質(zhì)的影響

1.1 葡萄酒中主要的有機(jī)酸

葡萄酒是以新鮮的葡萄發(fā)酵釀制而成的，酒精度≥7.0%[2]。主要的有機(jī)酸有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸、琥珀酸和乙酸等[3]，其中乙酸為揮發(fā)酸，其余為非揮發(fā)酸。

1.2 葡萄酒中主要的有機(jī)酸對(duì)其風(fēng)味和品質(zhì)的影響

1.2.1 酒石酸、蘋果酸和檸檬酸

酒石酸、蘋果酸和檸檬酸都是存在于葡萄中的。酒石酸是葡萄酒的特征酸，在有機(jī)酸中含量最高。更為重要的是，酒石酸可以降低葡萄酒的pH值，促進(jìn)葡萄酒長(zhǎng)久保鮮。酒石酸控制葡萄酒的酸度，對(duì)口感、風(fēng)味和葡萄酒的顏色起到關(guān)鍵作用。蘋果酸帶有一定水果香氣，具有澀味和生青味，在葡萄酒的發(fā)酵過程中部分蘋果酸轉(zhuǎn)化從而降低了葡萄酒的酸澀感[1]。檸檬酸口感清冽，帶有果香味。檸檬酸作為酸度調(diào)節(jié)劑應(yīng)用在葡萄酒釀造過程中，檸檬酸可以幫助SO2防止葡萄酒變質(zhì)，并維持和穩(wěn)定紅葡萄酒的顏色，但不可過量使用，干、半干、半甜葡萄酒限量1.0 g/L，甜葡萄酒限量2.0 g/L[2]。

1.2.2 乳酸、琥珀酸和乙酸

乳酸、琥珀酸和乙酸來(lái)源于發(fā)酵過程。乳酸比較溫和，在乳酸菌的作用下，蘋果酸轉(zhuǎn)化成乳酸，使得葡萄酒呈現(xiàn)出柔潤(rùn)的口感[3]。但并非所有的葡萄酒都會(huì)進(jìn)行乳酸發(fā)酵。琥珀酸又名丁二酸，帶有苦味，其復(fù)雜的味感使得葡萄酒的醇厚感得以呈現(xiàn)。乙酸又名醋酸，微量乙酸豐富了葡萄酒的口感，過量乙酸則使葡萄酒無(wú)法呈現(xiàn)出純正的口感。

2 葡萄酒中主要的有機(jī)酸測(cè)定方法的探討

2.1 電位滴定法

2.1.1 總酸

葡萄酒的總酸是指葡萄酒中游離酸的總量。葡萄酒的總酸以酒石酸表示。用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液（V1）滴定樣品（V2），以pH=8.2為電位滴定終點(diǎn)[4]。總酸結(jié)果計(jì)算如下：

X=c×（V1-V0）×75/V2? ?（1）

式中：X為試樣中總酸含量，以酒石酸計(jì)，g/L;c為堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;V0為空白試驗(yàn)消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;V1為樣品滴定時(shí)消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;V2為吸取樣品的體積，mL;75為酒石酸的摩爾質(zhì)量，g/mol。

2.1.2 實(shí)驗(yàn)討論

此方法測(cè)定的是總酸含量，國(guó)標(biāo)中對(duì)總酸不作要求，以實(shí)測(cè)值表示。實(shí)驗(yàn)前要對(duì)電位滴定儀（或酸度計(jì)）進(jìn)行校準(zhǔn)，才能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。淺色葡萄酒也可以用酚酞作指示劑來(lái)測(cè)定總酸。

2.2 蒸餾滴定法

2.2.1 揮發(fā)酸

葡萄酒的揮發(fā)酸主要是乙酸。乙酸是控制葡萄酒生產(chǎn)過程是否被細(xì)菌污染以及儲(chǔ)存過程中是否酸敗變質(zhì)的重要指標(biāo)。將葡萄酒中（V）低沸點(diǎn)的酸類蒸餾出來(lái)，用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液（V1）滴定蒸餾出的酸[4]。揮發(fā)酸結(jié)果計(jì)算如下：

X=c×V1×60.0/V? ? ? （2）

式中：X為試樣中揮發(fā)酸含量，以乙酸計(jì)，g/L;c為堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L;V1為試樣滴定時(shí)消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL;V為吸取樣品的體積，mL;60.0為乙酸的摩爾質(zhì)量，g/mol。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)討論

揮發(fā)酸含量必須≤1.2 g/L[2]。當(dāng)揮發(fā)酸含量接近或者≥1.2 g/L時(shí)，可以通過測(cè)定SO2修正計(jì)算結(jié)果。

2.3 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法是測(cè)定有機(jī)酸的一種常用方法。葡萄酒含有醇類、糖類及天然色素等多種復(fù)雜成分，測(cè)定有機(jī)酸種類不同，樣品的前處理方法與色譜條件是不同的。樣品前處理方法分為兩種。①樣品稀釋（或離心）過濾后即可用HPLC測(cè)定。②為了排除葡萄酒中糖類、醇類和天然色素等干擾，將樣品進(jìn)行一系列前處理以后再進(jìn)行HPLC測(cè)定。在色譜條件方面，可以通過色譜柱的選擇、流動(dòng)相濃度或組分的改變、流動(dòng)相pH的選擇、柱溫的改變及檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇等方面來(lái)改變、優(yōu)化色譜條件。

2.3.1 樣品經(jīng)過稀釋后直接進(jìn)行HPLC測(cè)定

樣品稀釋后采用色譜柱（Hypersil ODS2），以高效液相色譜儀（紫外）測(cè)定檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品峰面積[4]。結(jié)果計(jì)算如下：

X=c×F? ? ?（3）

式中：X為試樣中檸檬酸含量，g/L;c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得試樣溶液中檸檬酸的濃度，g/L;F為樣品溶液的稀釋倍數(shù)。

樣品經(jīng)過稀釋過濾直接測(cè)定，減少時(shí)間和降低了成本。對(duì)于樣品稀釋后直接進(jìn)行HPLC測(cè)定，GB15038—2006國(guó)標(biāo)中只有檸檬酸的測(cè)定方法，而在實(shí)際檢測(cè)中，可以通過改變色譜條件進(jìn)行多種有機(jī)酸檢測(cè)，對(duì)國(guó)標(biāo)方法的完善提供參考。馬麗艷等[5]將樣品離心過濾，采用CAPCELLPAK MGS5色譜柱測(cè)定了葡萄酒中8種有機(jī)酸，相關(guān)系數(shù)、精密度、回收率等均符合要求。

2.3.2 樣品經(jīng)過固相萃取后進(jìn)行HPLC測(cè)定

樣品加入固相萃取柱（LC—SAX SP，3 mL），依次用超純水，1%H2SO4溶液洗脫，采用色譜柱（Fetigsaule RT 300-7，8），以H2SO4溶液作流動(dòng)相，以高效液相色譜儀（紫外）分別測(cè)定有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)系列（檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、醋酸）和樣品峰面積[4]。結(jié)果計(jì)算如下：

Xi=ci×F? ? ? ?（4）

式中：Xi為試樣中有機(jī)酸各組分的含量，g/L;ci為由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得試樣溶液中有機(jī)酸各組分的濃度，g/L;F為樣品溶液的稀釋倍數(shù)。

此方法可以同時(shí)測(cè)定酒石酸等6種有機(jī)酸含量，還可以在適當(dāng)改變色譜條件后同時(shí)測(cè)定蔗糖、葡萄糖、甘油等糖醇含量。

2.3.3 樣品經(jīng)過固相萃取后進(jìn)行RP-HPLC測(cè)定

新頒布的GB 5009.157—2016食品中有機(jī)酸的測(cè)定方法中，將樣品稀釋后加入固相萃取柱，采用反相色譜柱CAPECELL PAK MG S5 C18測(cè)定酒石酸等6種有機(jī)酸含量，并沒有葡萄酒中有機(jī)酸的測(cè)定方法，楊東偉等[6]以固相萃取的前處理方法，使用Hypersil C18柱同時(shí)測(cè)定了葡萄酒11種有機(jī)酸含量，相關(guān)系數(shù)r在0.996以上，準(zhǔn)確度和精密度都符合檢測(cè)規(guī)范的要求。RP-HPLC是最常用的檢測(cè)方法，在實(shí)際測(cè)定中通過優(yōu)化色譜條件得到最佳分離效果[3]，彌補(bǔ)了國(guó)標(biāo)方法的不足。

2.4 離子色譜法（IC）

離子色譜法是HPLC的一種。利用淋洗液對(duì)留在分離柱上的有機(jī)酸離子進(jìn)行洗脫，根據(jù)不同有機(jī)酸離子進(jìn)行離子交換能力的強(qiáng)弱不同而依次分離，電導(dǎo)檢測(cè)測(cè)定。

新頒布的SN/T 4675.5—2016出口葡萄酒中有機(jī)酸的測(cè)定方法，是在樣品稀釋后用離子分離柱-色譜柱（AS11-HC），以KOH溶液作淋洗液進(jìn)行梯度洗脫，以離子色譜-電導(dǎo)檢測(cè)分別測(cè)定有機(jī)酸混合標(biāo)準(zhǔn)系列（乙酸、乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸）和樣品峰面積。結(jié)果計(jì)算如下：

X=（C-C0）×V/m（5）

式中：X為試樣中有機(jī)酸含量，mg/L;C為測(cè)試溶液中有機(jī)酸的濃度，mg/L;C0為空白溶液中有機(jī)酸的濃度，mg/L;V為定容體積，mL;m為試樣取樣體積，mL。

離子色譜法目前沒有國(guó)標(biāo)法的測(cè)定方法，楊春霞等[7]采用離子色譜法同時(shí)測(cè)定了葡萄酒中9種有機(jī)酸含量，杜利君等[8]建立了離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，即IC-MS測(cè)定葡萄酒中有機(jī)酸的檢測(cè)方法，達(dá)到了很好的分離效果，這些可以為離子色譜法國(guó)標(biāo)法的制定提供支持

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代分離技術(shù)和檢測(cè)儀器的發(fā)展與應(yīng)用，為分析有機(jī)酸含量提供了更多的選擇。固相萃取是一種常用的前處理方法，能夠?qū)⑵咸丫浦械奶谴碱惖扰c有機(jī)酸有效分離。高效液相色譜法是最常用的葡萄酒中有機(jī)酸的檢測(cè)方法，可以通過優(yōu)化色譜條件達(dá)到最佳的分離效果。離子色譜法無(wú)需進(jìn)行樣品前處理，即可同時(shí)得到多組分的分析結(jié)果，檢測(cè)的有機(jī)酸的濃度范圍也比較寬。RP-HPLC、IC、IC-MS等檢測(cè)方法彌補(bǔ)了國(guó)標(biāo)測(cè)定方法的不足，為今后國(guó)標(biāo)方法的完善提供了參考?？傊?，在檢測(cè)有機(jī)酸的方法選擇上，應(yīng)根據(jù)葡萄酒的種類和檢測(cè)要求，選擇合適的測(cè)定方法，得到準(zhǔn)確的檢測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)葡萄酒的質(zhì)量的提升和控制。

參考文獻(xiàn)

[1]李華，王華，袁春龍，等.葡萄酒化學(xué)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[2]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).葡萄酒：GB 15037—2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[3]段云濤.葡萄和葡萄酒中9種有機(jī)酸RP-HPLC檢測(cè)體系的建立及其相關(guān)研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)，2007.

[4]中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).葡萄酒、果酒通用分析方法：GB/T 15038—2006[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[5]馬麗艷，李麗，孫愛東，等.高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定葡萄酒中八種有機(jī)酸的研究[J].釀酒，2010，37（4）：62-65.

[6]楊東偉，李曉靜，王芬，等.高效液相色譜法測(cè)定葡萄酒中11種有機(jī)酸含量[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（3）：1286-1287.

[7]楊春霞，茍春林，單巧玲.葡萄酒釀造過程中有機(jī)酸變化規(guī)律研究[J].中國(guó)釀造，2017，36（4）：83-86.

[8]杜利君，郭小喜，劉紅艷.采用離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀分析食品中有機(jī)酸的含量[J].釀酒科技，2017（9）：107-111.