馥郁香型白酒糟醅沖酸前后酸類物質(zhì)的變化規(guī)律

張無疾，陳玉紅，黃 彪，滕 建，殷澤培

（酒鬼酒股份有限公司，湖南吉首 416000）

白酒中酸是重要的呈味因子，也是香氣成分的前體物質(zhì)，適量的酸能使酒體飽滿、協(xié)調(diào)、回味悠長。在馥郁香型白酒生產(chǎn)中，糟醅發(fā)酵的好壞與入窖條件有著密切的關(guān)系，其中酸度是最重要的因素之一。適宜的酸度有利于促進(jìn)糖化發(fā)酵和提高產(chǎn)質(zhì)量[1]。

對馥郁香型白酒的生產(chǎn)工藝來說，控酸是其重點(diǎn)和難點(diǎn)，需讓酸度保持動(dòng)態(tài)平衡，既讓酵母的發(fā)酵處于合適狀態(tài)，還要利于生香、產(chǎn)味有益微生物的生長代謝，同時(shí)還需采取措施抑制乳酸菌、乙酸菌等產(chǎn)酸菌的過度生長繁殖和發(fā)酵[2]。因此，想要提高馥郁香型白酒的質(zhì)量，必須要對酸有一個(gè)充分的認(rèn)識(shí)，做到精準(zhǔn)控酸。目前酒企有很多調(diào)控糟醅酸度的方法，其中最常用的降酸方式是餾酒結(jié)束后，移開甑蓋，開大汽，從而達(dá)到調(diào)控酸度的目的[3]。目前對于馥郁香型白酒沖酸前、后糟醅中酸類物質(zhì)的組成差異，以及沖酸之后殘留于糟醅并參與下一輪發(fā)酵的酸的種類等尚缺少深入研究。

本研究采用N-（特丁基二甲基硅）-N-甲基三氟乙酰胺衍生化結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜檢測技術(shù)對馥郁香型白酒糟醅中酸類物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析[4]，以期為深入研究馥郁香型白酒沖酸工藝機(jī)理和解析糟醅酸類物質(zhì)的組成奠定研究基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與設(shè)備

以酒鬼酒公司的某個(gè)產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的班組為本次實(shí)驗(yàn)的對象，共實(shí)驗(yàn)7 甑。餾完酒后，每甑分別在沖酸前、后取3 個(gè)上層、中層、下層的糟醅混合樣作為樣品。

本研究中用于定性的有機(jī)酸標(biāo)樣均為色譜級的標(biāo)準(zhǔn)品；MTBSTFA、乙腈、NaH2PO3和甲醇均為色譜級。

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀GC TSQ8000-MSD Trace 1310，美國賽默飛世爾有限公司；TM-5 色譜柱 （30 m×0.25 mm×0.25 μm），美國沃特世公司。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 游離態(tài)有機(jī)酸的萃取和衍生化

取50 mL 的離心管，向其中加入10 g 糟醅，再加入25 mL 超純水，充分振蕩搖勻，于4 ℃冰箱中靜置一晚，使用超聲波對其進(jìn)行30 min 的冰浴超聲，按照10 000 r·min-1，溫度為4 ℃的條件對其進(jìn)行 30 min 的離心操作。取上清液，選擇0.22 μm 微孔濾膜對這一溶液進(jìn)行過濾，將過濾后的溶液放入25 mL容量瓶中，超純水定容，-20 ℃保存?zhèn)溆肹4]。

1.2.2 GC-MS 條件

衍生化操作后的樣品還需要進(jìn)行GC-MS 定性分析，用量為1 μL。

（1）GC 條件。使用TM-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）為分析色譜柱；進(jìn)樣口和檢測器的溫度需要控制在280 ℃；He 載氣、尾吹氣體、氫氣的流速分別需要達(dá)到1.3 mL·min-1、20 mL·min-1、40 mL·min-1；有機(jī)酸分流比為20 ∶1；升溫流程是設(shè)定170 ℃為初始溫度，靜置5 min 后升溫，每分鐘增加4 ℃，直到200 ℃，持續(xù)3 min，以同樣的升溫速度繼續(xù)升溫，直到300 ℃，保持15 min。

（2）MS 條件。EI 電離源；電子能量為70 eV；掃描范圍：50 ～1 000 amu；離子源溫度為230 ℃[5]。

1.2.3 化合物的定性

參考質(zhì)譜譜庫檢索與NIST08 庫的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖的內(nèi)容，選取匹配度，特征離子和保留指數(shù)（Retention Index，RI）為定性指標(biāo)進(jìn)行定性分析；以樣品中的物質(zhì)與待定性化合物標(biāo)準(zhǔn)品的衍生化后保留時(shí)間為研究對象，對其進(jìn)行比較從而得到最終結(jié)果。

1.2.4 化合物的定量

本文通過離子模式進(jìn)行積分計(jì)算，從而得到樣品中酸類物質(zhì)的色譜峰面積，以該面積與內(nèi)標(biāo)物質(zhì)峰面積之比進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算，計(jì)算出待測物質(zhì)的濃度，然后再根據(jù)溶液體積求出該溶液中的酸類物質(zhì)含量。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：按照一定比例配制超純水和有機(jī)酸混合液，其濃度為200 mg·L-1，然后按照1/2、1/4、1/8……1/1 024 的稀釋比例進(jìn)行梯度稀釋，在選取標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，按照樣品的內(nèi)標(biāo)添加量、反應(yīng)量和衍生化處理過程取樣。為了更好地觀察溶液的變化情況需要建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，橫縱坐標(biāo)分別表示有機(jī)酸和內(nèi)標(biāo)物的峰面積以及質(zhì)量濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 沖酸前、后糟醅中酸類物質(zhì)的鑒定結(jié)果

糟醅中的酸類物質(zhì)在經(jīng)過衍生化處理之后，生成了叔丁基二甲基硅烷基衍生物，通過GC 分離之后，達(dá)到了較好的分離效果，糟醅中揮發(fā)性、不揮發(fā)性酸的總離子流圖見圖1。通過研究發(fā)現(xiàn)，馥郁香型糟醅與MTBSTFA 衍生劑可以產(chǎn)生較好的反應(yīng)，能高效地檢測出15 種酸性物質(zhì)，能夠檢測到的揮發(fā)性和不揮發(fā)性有機(jī)酸分別為8 種（戊酸、丁酸、乙酸、己酸、異戊酸、異丁酸、庚酸和辛酸）和7 種（蘋果酸、4-羥基丁酸、3-羥基-3-甲基戊二酸、3-羥基異丁酸、琥珀酸、檸檬酸和乳酸）。

圖1 沖酸前、后糟醅酸類物質(zhì)的GC-MS 總離子流圖

2.2 糟醅中酸類物質(zhì)的檢測定量分析

由表1 可知，采用MTBSTFA 衍生化的方法能夠很好地測定糟醅中的酸類物質(zhì)，酸類物質(zhì)定量的標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)R2為0.992 ～0.997，回收率為92%～103%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%～9%，檢測限為0.74 ～14.37 μg·g-1，定量限為3.07 ～48.63 μg·g-1。

表1 各酸類物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線、R2、LOD、LOQ、回收率和RSD（n=3）

2.3 沖酸前、后糟醅中酸類物質(zhì)的比較分析

以糟醅中15 種酸類物質(zhì)為檢測對象，對比沖酸前后的含量變化情況，見表2。糟醅沖酸后，不揮發(fā)性酸總含量下降了31.32%，含量最高的酸是乳酸，為15.33 mg·g-1，其次是3-羥基異丁酸，為0.098 mg·g-1，含量最低的是3-羥基-3-甲基戊二酸，僅為0.001 1 mg·g-1。糟醅沖酸后，揮發(fā)性酸總含量下降了48.42%，含量最高的酸是己酸，為1.27 mg·g-1，其次是異戊酸，為0.67 mg·g-1，含量最低的是庚酸，僅為0.08 mg·g-1。

表2 糟醅沖酸前、后酸類物質(zhì)的含量（單位：mg·g-1）

糟醅沖酸后，不揮發(fā)性酸中除了琥珀酸上升了52.00%，其余不揮發(fā)性酸均降低，其中下降最明顯的是3-羥基-3-甲基戊二酸，下降了76.60%，其次為檸檬酸，下降了57.5%。所有的揮發(fā)性酸均較大幅度下降，其中下降得最多的為乙酸，下降了62.22%，其次為丁酸，下降了59.62%，下降得最少的為辛酸，下降了32.14%。

3 結(jié)論

本方法能夠很好地測定糟醅中酸類物質(zhì)。糟醅中酸類物質(zhì)定量的標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R2為0.992 ～0.997，回收率為92%～103%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2%～9%，檢測限為0.74 ～14.37 μg·g-1，定量限為3.07 ～48.63 μg·g-1。馥郁香型白酒糟醅中揮發(fā)性酸類物質(zhì)主要有戊酸、丁酸、乙酸、己酸、異戊酸、異丁酸、庚酸和辛酸；不揮發(fā)性酸類物質(zhì)主要有蘋果酸、3-羥基異丁酸、4-羥基丁酸、3-羥基-3-甲基戊二酸、琥珀酸、檸檬酸和乳酸。沖酸后糟醅中揮發(fā)性和不揮發(fā)性酸類物質(zhì)總含量分別比沖酸前降低了48.42%、31.32%。糟醅沖酸后，含量最高和最低的揮發(fā)性酸是己酸和庚酸，分別為1.27 mg·g-1、0.08 mg·g-1；含量最高和最低的不揮發(fā)性酸是乳酸和3-羥基-3-甲基戊二酸，分別為15.33 mg·g-1、0.001 1 mg·g-1。

雖然本文對馥郁香型白酒糟醅在沖酸前后的酸類物質(zhì)進(jìn)行了定性及定量分析，了解了糟醅沖酸前后酸類物質(zhì)的組成差異，但糟醅中各類酸的含量與沖酸時(shí)間的關(guān)系、規(guī)范沖酸工藝、科學(xué)控制沖酸過程中酸的變化，這些都是相關(guān)人員需要進(jìn)一步研究與關(guān)注的對象。