馥郁香型白酒糟醅沖酸前后酸類物質的變化規律

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，適量的酸能使酒體飽滿、協調、回味悠長。在馥郁香型白酒生產中，糟醅發酵的好壞與入窖條件有著密切的關系，其中酸度是最重要的因素之一。適宜的酸度有利于促進糖化發酵和提高產質量[1]。

對馥郁香型白酒的生產工藝來說，控酸是其重點和難點，需讓酸度保持動態平衡，既讓酵母的發酵處于合適狀態，還要利于生香、產味有益微生物的生長代謝，同時還需采取措施抑制乳酸菌、乙酸菌等產酸菌的過度生長繁殖和發酵[2]。因此，想要提高馥郁香型白酒的質量，必須要對酸有一個充分的認識，做到精準控酸。目前酒企有很多調控糟醅酸度的方法，其中最常用的降酸方式是餾酒結束后，移開甑蓋，開大汽，從而達到調控酸度的目的[3]。目前對于馥郁香型白酒沖酸前、后糟醅中酸類物質的組成差異，以及沖酸之后殘留于糟醅并參與下一輪發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合氣相色譜-質譜檢測技術對馥郁香型白酒糟醅中酸類物質進行定性和定量分析[4]，以期為深入研究馥郁香型白酒沖酸工藝機理和解析糟醅酸類物質的組成奠定研究基礎。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與設備

以酒鬼酒公司的某個產質量穩定的班組為本次實驗的對象，共實驗7 甑。餾完酒后，每甑分別在沖酸前、后取3 個上層、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酸標樣均為色譜級的標準品；MTBSTFA、乙腈、NaH2PO3和甲醇均為色譜級。

氣相色譜質譜聯用儀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 試驗方法

1.2.1 游離態有機酸的萃取和衍生化

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 ℃保存備用[4]。

1.2.2 GC-MS 條件

衍生化操作后的樣品還需要進行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到1.3 mL·min-1、20 mL·min-1、40 mL·min-1；有機酸分流比為20 ∶1；升溫流程是設定170 ℃為初始溫度，靜置5 min 后升溫，每分鐘增加4 ℃，直到200 ℃，持續3 min，以同樣的升溫速度繼續升溫，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

參考質譜譜庫檢索與NIST08 庫的標準質譜圖的內容，選取匹配度，特征離子和保留指數（Retention Index，RI）為定性指標進行定性分析；以樣品中的物質與待定性化合物標準品的衍生化后保留時間為研究對象，對其進行比較從而得到最終結果。

1.2.4 化合物的定量

本文通過離子模式進行積分計算，從而得到樣品中酸類物質的色譜峰面積，以該面積與內標物質峰面積之比進行標準曲線計算，計算出待測物質的濃度，然后再根據溶液體積求出該溶液中的酸類物質含量。

標準曲線的繪制：按照一定比例配制超純水和有機酸混合液，其濃度為200 mg·L-1，然后按照1/2、1/4、1/8……1/1 024 的稀釋比例進行梯度稀釋，在選取標準溶液時，按照樣品的內標添加量、反應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準曲線，橫縱坐標分別表示有機酸和內標物的峰面積以及質量濃度。

2 結果與分析

2.1 沖酸前、后糟醅中酸類物質的鑒定結果

糟醅中的酸類物質在經過衍生化處理之后，生成了叔丁基二甲基硅烷基衍生物，通過GC 分離之后，達到了較好的分離效果，糟醅中揮發性、不揮發性酸的總離子流圖見圖1。通過研究發現，馥郁香型糟醅與MTBSTFA 衍生劑可以產生較好的反應，能高效地檢測出15 種酸性物質，能夠檢測到的揮發性和不揮發性有機酸分別為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、后糟醅酸類物質的GC-MS 總離子流圖

2.2 糟醅中酸類物質的檢測定量分析

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，酸類物質定量的標準曲線的相關系數R2為0.992 ～0.997，回收率為92%～103%，相對標準偏差為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 各酸類物質的標準曲線、R2、LOD、LOQ、回收率和RSD（n=3）

2.3 沖酸前、后糟醅中酸類物質的比較分析

以糟醅中15 種酸類物質為檢測對象，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、后酸類物質的含量（單位：mg·g-1）

糟醅沖酸后，不揮發性酸中除了琥珀酸上升了52.00%，其余不揮發性酸均降低，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 結論

本方法能夠很好地測定糟醅中酸類物質。糟醅中酸類物質定量的標準曲線相關系數R2為0.992 ～0.997，回收率為92%～103%，相對標準偏差為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性酸類物質主要有戊酸、丁酸、乙酸、己酸、異戊酸、異丁酸、庚酸和辛酸；不揮發性酸類物質主要有蘋果酸、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。沖酸后糟醅中揮發性和不揮發性酸類物質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進行了定性及定量分析，了解了糟醅沖酸前后酸類物質的組成差異，但糟醅中各類酸的含量與沖酸時間的關系、規范沖酸工藝、科學控制沖酸過程中酸的變化，這些都是相關人員需要進一步研究與關注的對象。