新色譜條件下家釀葡萄酒發酵時間對甲醇含量的影響

◎ 周永青，梁天然，錢 臣，唐 琪，謝益群

（當涂縣市場監督檢驗所，安徽 當涂 243100）

葡萄酒是一種廣泛飲用的低酒精消費飲料，有著顯著的商業價值和社會價值。隨著人們生活水平的提高，葡萄酒已成為越來越受歡迎的飲品，其產量逐年上升，品種不斷增加，市場日益繁榮。葡萄酒受到越來越多的人喜愛，因為其具有很高的營養價值和保健作用，同時具有調節新陳代謝、促進血液循環、防止膽固醇增加、激發肝功能和防止衰老的作用。隨著人們生活水平逐步提高，人們對葡萄酒質量和品質要求隨之提高。自釀葡萄酒沒有添加任何有害物質，靠葡萄皮表面上攜帶的酵母菌自然發酵而成，因其釀造方式經濟方便，越來越成為一種生活方式而被人們接受。但自釀葡萄酒成分復雜，除水、乙醇、糖、蛋白質、果膠、有機酸和微量元素外，還存在有毒有害的甲醇[1]。甲醇主要危害人體的神經系統，對視神經及視網膜有特殊選擇作用，嚴重時會導致雙目失明。甲醇主要來源于葡萄原料中果膠質的酶解，葡萄在除梗破碎過程中，存在于葡萄的皮與籽內的大量果膠被果膠甲酯酶水解，生成甲醇。根據國際葡萄與葡萄酒組織（OIV）的標準Oeno19/2004《葡萄酒中不同物質的最大檢出值》以及我國國家標準GB/T 15037-2006[2]，紅葡萄酒與白、桃紅葡萄酒中的甲醇含量上限分別是400 mg/L和250 mg/L，甲醇含量低于標準的葡萄酒方可食用。

20世紀70年代以來，由于分析技術的進步，特別是氣相色譜分析在白酒工業中的應用，推動了整個釀酒生產技術的發展，促進了發酵酒質量的提高。氣相色譜分析法是一種先進新型的分離分析技術，它具有選擇性高、分離效能高，速度快，靈度高，樣品用量少且應用范圍廣的特點，已廣泛應用于釀酒行業，其既能準確地分析葡萄酒中甲醇、醇油等控制性組分，又能對僅占葡萄酒6%香味成分進行單一組分分離，得出各組分的含量，明確表示出各香味成分之間的量比關系，為品質的穩定和提高提供必不可少的技術支持[3]。

本文將采用常用手工釀造技術，結合實際實驗條件，手工釀制葡萄酒，并對現行國家標準檢驗方法進行優化改進。在實驗過程中，設計了單因素實驗和正交實驗，優化色譜測定因素，考察氣化室溫度、柱溫、載氣流量、檢測器溫度、氫氣流量等因素對各成分分離分析的影響，為葡萄酒中各組分的測定提供更為優化得分析方法，同時測試發酵時間對葡萄酒中甲醇含量的影響。

1 實驗部分

1.1 葡萄酒的釀制

1.1.1 釀造材料

容量20 L的帶蓋玻璃罐，當地產紅皮葡萄（馬鞍山市當涂縣大隴鄉），白糖。

1.1.2 釀造方法

選取質量較好的葡萄，清洗晾干，手工除梗破碎，注意保存葡萄籽的完整性，攪拌均勻后，裝在玻璃罐中，按葡萄和白糖10∶3的比例添加白糖，利用葡萄自帶酵母菌自然發酵，密封保存。保持發酵溫度在20～25 ℃。期間經常震蕩搖晃，讓葡萄皮沉淀下去，色素滲出。自然發酵14 d左右，發酵速度逐漸轉為平緩，葡萄皮浮在表面，顏色由深變淺，葡萄籽和大部分果肉殘渣沉入罐底。用滅菌紗布進行過濾，裝罐，再次發酵。第2次發酵時間約為1周，此時酒液已澄清，不再產生氣泡，將上清液倒出，保存于另一玻璃罐中室溫保存[4]。

1.2 檢測儀器和試劑

儀器：島津氣相色譜儀GC2010Plus，配有氫火焰離子化檢測器（載氣氮氣，燃燒氣氫氣，助燃氣空氣）；毛細管柱，白酒分析專用柱，長度30.0 m，內徑0.32 mm，膜厚1 μm。

1.3 試劑耗材

白酒色譜成分分析標準物質GBE（E）100012（混標）、GBE（E）100013（內標），貴州省計量測試院；超純水；甲醇，色譜純；無水乙醇，色譜純。

1.4 色譜條件

初始條件依據國標GB/T 10345-2007《白酒分析方法》[5]10.4.1.1設定。

載氣（高純氮）：流速為0.5～1.0 mL/min，分流比約為37∶1，尾吹約20～30mL/min；氫氣，流速為40 mL/min；空氣，流速為400 mL/min；檢測器溫度，220 ℃；注樣器溫度，220 ℃；柱溫，起始溫度60 ℃，恒溫3 min，以3.5 ℃/min程序升溫至180 ℃，繼續恒溫10 min。進樣量，1μ L。此法檢測色譜圖會出現明顯的基線漂移，影響積分面積，進而影響數據的準確性。色譜圖如圖1所示。

圖1 依據GB/T 10345-2007《白酒分析方法》10.4.1.1方法檢測白酒混標標樣圖

1.5 單一條件比對實驗

實驗過程中，分別采取改變升溫方式和速率、進樣口溫度、檢測器溫度、分流比、載氣流量單一條件的方式來評價對各組分分離條件的影響。根據本實驗室綜合判斷評比得出相對國標條件更為優化的檢測條件：載氣（高純氮），流速為1.0 mL/min，分流比約為50∶1，尾吹流量30 mL/min；氫氣，流速為30 mL/min；空氣，流速為300 mL/min；檢測器溫度，230 ℃；注樣器溫度，230 ℃；柱溫，80 ℃，恒溫30 min；進樣量，1 μL。色譜圖，如圖2所示。由圖可以看出，條件優化后，基線水平，譜圖峰形完美，積分面積均勻完整，各組分完美分離。

圖2 依據GB/T 10345-2007《白酒分析方法》10.4.1.1方法優化后檢測的白酒混標標樣圖

2 方法研究分析

2.1 精密度實驗

依據優化后的分析方法，對白酒樣品進行6次平行檢測，結果見表1。由表1可知，白酒樣品中的甲醇組分測定結果RSD為0.38%，表明優化后的測量精密度良好。

表1 甲醇組分精密度實驗結果表

2.2 加標回收實驗

將混合標液加入到已知含量的樣品中，測定回收率，結果見表2。由表2可知，甲醇回收率在95.9%～96.7%。

表2 加標回收試驗結果表

3 單因素比對試驗

采用優化后的白酒分析方法進行家釀葡萄酒的檢測后發現，該方法具有家釀葡萄酒適用性，檢測譜圖峰形完美，積分面積均勻完整，各組分分離充分，如圖3所示。

圖3 依據GB/T 10345-2007《白酒分析方法》10.4.1.1方法優化后檢測的自釀葡萄酒樣品圖

在統一其他條件不變的情況下，對葡萄酒進行時間單一因素試驗，觀察其變化對葡萄酒中甲醇含量的影響，詳見表3、圖4。

表3 甲醇含量與發酵時間的變化關系表

由圖表可知，葡萄酒發酵初期由于自身所含的果膠大量酶解，生成甲醇的速率非常快，隨著果膠的大量分解代謝，甲醇的生成速凍明顯平緩，并隨著時間的推移而趨于穩定，最終穩定在400 mg/L左右。

圖4 甲醇含量與發酵時間的變化關系圖

4 結語

實驗結果表明，優化后的白酒分析條件，相比于國標，不僅靈敏度高，分離效果好，色譜峰形完美勻稱，而且測量結果精確度高，適用于同條件下的葡萄酒中甲醇成分分析檢測。在統一其他條件不變的情況下，發酵時間對葡萄酒中甲醇的含量有一定的影響作用，隨著發酵時間的推移，甲醇的生成速率呈下降趨勢，最后逐步趨于穩定。本實驗的結果表明，在家釀葡萄酒的過程中，若釀造條件控制得當，葡萄酒中甲醇含量可以控制在國家標準限定的范圍內，可以放心飲用。