芝麻香型白酒糟醅中氨态氮的测定

张温清，司冠儒，李井雷，周慧佳，张逮文，段亮亮，叶 明，姚中春，张 琦，周 萍

（1.合肥工业大学食品与生物工程学院，安徽合肥 230009；2.安徽宣酒集团股份有限公司科研技术中心，安徽宣城 242000；3.江南小窖酿造工艺研究所，安徽宣城 242000；4.安徽农业大学资源与环境学院，安徽合肥 230036）

芝麻香型白酒是中国白酒十二大香型之一，因其幽雅细腻的焦糊香气、醇厚丰满的独特风格备受人们喜爱[1-5]。高氮配料是芝麻香型白酒生产工艺的特点之一，对形成芝麻香型白酒的典型风格具有重要作用[6]。含氮类杂环化合物和含硫化合物是芝麻香型白酒中重要的风味化合物，二者的产生都与酿酒原料中的蛋白质关联[7]。原料中的蛋白质经微生物代谢产生氨态氮，而氨态氮是酿酒微生物生长、繁殖、代谢产生芝麻香型白酒风味物质所需的直接氮源。本研究在窖泥中氨态氮检测方法的基础上，针对糟醅样品特点，对前处理方法进行优化，开发适合芝麻香型白酒糟醅中氨态氮的测定方法，以便于日常监控酒糟中的氨态氮，合理调整配料比，对芝麻香白酒的生产具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

样品：待测定的酒糟均由安徽宣酒集团股份有限公司提供。

仪器设备：分光光度计722 型，上海菁华仪器；台式离心机TG16-WS，湖南湘仪；电子天平ME204E，上海梅特勒-托利多仪器。

试剂：碘化汞、碘化钾、氢氧化钠，酒石酸钾钠，氯化铵均为分析纯，购于国药试剂。

1.2 实验方法

1.2.1 溶液配制

奈氏试剂：称取碘化汞10 g、碘化钾7 g，加到50 mL 360 g/L NaOH 溶液中,溶解摇匀后,加水定容至l00 mL，贮存于棕色具胶塞瓶中，静置，取上层清液使用。

酒石酸钾钠溶液：取50 g酒石酸钾钠溶于l00 mL水中，煮沸，蒸发约1/3体积以去除酒石酸钾钠中可能存在的铵盐，冷却后，加水定容至l00 mL。

氯化铵标准储备液：准确称取0.3819 g NH4Cl，用水溶解并定容至100 mL。浓度以N计为1 mg/mL。

氯化铵标准使用液：吸取氯化铵标准储备液10 mL，用水稀释并定容至1 L。浓度以N计为10 μg/mL，以NH3计为12.2 μg/mL。

1.2.2 样品的前处理

称取2 g 酒糟加入到20 mL 100 g/L 氯化钠溶液中，混匀，8000 r/min 离心15 min，取2 mL 上清液0.45 μm 水相膜过滤。取0.1 mL 滤液于比色管中，补水至10 mL，加入2 滴酒石酸钾钠溶液，然后加入1 mL 奈氏试剂，混匀。放置10 min，425 nm 处测定吸光值。

1.2.3 标准曲线绘制

分别吸取氯化铵标准使用液0 mL、0.5 mL、1.0 mL、2.0 mL、4.0 mL、6.0 mL、8.0 mL、10.0 mL 于10 mL 比色管中，用水稀释至刻度，加入2滴酒石酸钾钠溶液，然后加入1 mL 奈氏试剂，混匀。放置10 min，425 nm 处测定吸光值。以吸光度对氨态氮（N）微克数绘制标准曲线。

1.2.4 结果计算

氨态氮（绝干计，g/kg）=C/[10(1-w)]

式中：C——根据标准曲线求得的试样溶液中氨态氮质量，μg；w——新鲜糟醅水分，%。

2 结果与分析

2.1 样品前处理优化

土质样品中氨态氮的测定方法已被广泛应用于窖泥中氨态氮的测定。氯化钠溶液浸出窖泥中的氨态氮，与奈氏试剂反应生成淡黄色至红棕色络合物，425 nm 处测定吸光度，与标准氨溶液比较，计算样品氨态氮含量。此法测得的氨态氮是游离氨（NH3）和铵盐（NH4+）的总量。根据酒糟的性质，本研究对样品的前处理进行了优化：减少了称样重量，由5 g 减少至2 g；并将反应体系的溶液体积由25 mL 减至10 mL，避免了试剂的浪费；将滤纸过滤改为高速离心+针筒式快速过滤，实现了大批量样品的前处理，缩短了70%的分析时间，提高了工作效率，而且确保后期吸光值的准确测定；调整了酒石酸钾钠和奈氏试剂的相对用量，使反应更加充分。

2.2 标准曲线与方法精密度和精确性

按照实验步骤所述，以425 nm 处吸光值为横坐标，氨态氮（N）微克数为纵坐标，绘制标准曲线，如图1 所示。在酒糟样品中添加不同浓度的氯化铵，计算回收率，并通过重复性实验（n=3）检验该方法的相对标准偏差。由表1 可知，该方法检测酒糟中氨态氮的回收率在101.31%～104.45%之间，相对标准偏差在2.81%～3.85%之间，可见该方法对于氨态氮的检测具有较高的准确性和精确性，能够满足酒糟中氨态氮的分析检测要求。此外，本实验还进行了样品过滤前后相同氯化铵浓度的添加实验，结果显示，过滤步骤不会对糟醅中氨态氮的测定产生影响。

2.3 芝麻香型白酒酒糟中氨态氮的检测

表1 酒糟中氨态氮回收率的测定(n=3)

利用以上确立的前处理方法，对芝麻香型白酒和浓香型白酒糟醅蒸馏前后样品中的氨态氮进行测定，所测得数据如表2 所示。与浓香型白酒相比，芝麻香型白酒生产工艺采用高氮配料，其酒糟中的氨态氮也较高。经过蒸馏，出窖酒糟中的氨态氮含量减少。这可能因为是一部分氨态氮随着酒糟高温蒸馏而挥发，另一部分离子形态的氨态氮与糟醅中的其他物质发生了化学反应，如蒸馏工艺阶段芝麻香型糟醅中的NH4+与乙偶姻发生反应生成重要的风味化合物四甲基吡嗪[1]。因此，该方法也可以用于四甲基吡嗪前体的检测，对深入研究芝麻香型白酒四甲基吡嗪生成机理具有重要意义。

表2 白酒酒糟中氨态氮的测定

3 结论

本研究建立了测定白酒酒糟中氨态氮的方法，并对芝麻香型白酒酒糟和浓香型白酒蒸馏前后酒糟中氨态氮的含量进行了测定，结果显示，芝麻香型白酒酒糟中氨态氮的含量较高，经过蒸馏环节，酒糟中的氨态氮含量降低。该方法测定酒糟中氨态氮的相对标准偏差（RSD）为2.81%～3.85%，回收率为101.31%～104.45%。所建立方法的准确性、重复性及精度均较高，可用于芝麻香型白酒酒糟的日常检测分析，也为监控酒糟中蛋白质的利用状态，优化配料工艺提供参考依据。