馥郁香型白酒糟醅冲酸前后酸类物质的变化规律

张无疾，陈玉红，黄 彪，滕 建，殷泽培

（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，也是香气成分的前体物质，适量的酸能使酒体饱满、协调、回味悠长。在馥郁香型白酒生产中，糟醅发酵的好坏与入窖条件有着密切的关系，其中酸度是最重要的因素之一。适宜的酸度有利于促进糖化发酵和提高产质量[1]。

对馥郁香型白酒的生产工艺来说，控酸是其重点和难点，需让酸度保持动态平衡，既让酵母的发酵处于合适状态，还要利于生香、产味有益微生物的生长代谢，同时还需采取措施抑制乳酸菌、乙酸菌等产酸菌的过度生长繁殖和发酵[2]。因此，想要提高馥郁香型白酒的质量，必须要对酸有一个充分的认识，做到精准控酸。目前酒企有很多调控糟醅酸度的方法，其中最常用的降酸方式是馏酒结束后，移开甑盖，开大汽，从而达到调控酸度的目的[3]。目前对于馥郁香型白酒冲酸前、后糟醅中酸类物质的组成差异，以及冲酸之后残留于糟醅并参与下一轮发酵的酸的种类等尚缺少深入研究。

本研究采用N-（特丁基二甲基硅）-N-甲基三氟乙酰胺衍生化结合气相色谱-质谱检测技术对馥郁香型白酒糟醅中酸类物质进行定性和定量分析[4]，以期为深入研究馥郁香型白酒冲酸工艺机理和解析糟醅酸类物质的组成奠定研究基础。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与设备

以酒鬼酒公司的某个产质量稳定的班组为本次实验的对象，共实验7 甑。馏完酒后，每甑分别在冲酸前、后取3 个上层、中层、下层的糟醅混合样作为样品。

本研究中用于定性的有机酸标样均为色谱级的标准品；MTBSTFA、乙腈、NaH2PO3和甲醇均为色谱级。

气相色谱质谱联用仪GC TSQ8000-MSD Trace 1310，美国赛默飞世尔有限公司；TM-5 色谱柱 （30 m×0.25 mm×0.25 μm），美国沃特世公司。

1.2 试验方法

1.2.1 游离态有机酸的萃取和衍生化

取50 mL 的离心管，向其中加入10 g 糟醅，再加入25 mL 超纯水，充分振荡摇匀，于4 ℃冰箱中静置一晚，使用超声波对其进行30 min 的冰浴超声，按照10 000 r·min-1，温度为4 ℃的条件对其进行 30 min 的离心操作。取上清液，选择0.22 μm 微孔滤膜对这一溶液进行过滤，将过滤后的溶液放入25 mL容量瓶中，超纯水定容，-20 ℃保存备用[4]。

1.2.2 GC-MS 条件

衍生化操作后的样品还需要进行GC-MS 定性分析，用量为1 μL。

（1）GC 条件。使用TM-5（30 m×0.25 mm×0.25 μm）为分析色谱柱；进样口和检测器的温度需要控制在280 ℃；He 载气、尾吹气体、氢气的流速分别需要达到1.3 mL·min-1、20 mL·min-1、40 mL·min-1；有机酸分流比为20 ∶1；升温流程是设定170 ℃为初始温度，静置5 min 后升温，每分钟增加4 ℃，直到200 ℃，持续3 min，以同样的升温速度继续升温，直到300 ℃，保持15 min。

（2）MS 条件。EI 电离源；电子能量为70 eV；扫描范围：50 ～1 000 amu；离子源温度为230 ℃[5]。

1.2.3 化合物的定性

参考质谱谱库检索与NIST08 库的标准质谱图的内容，选取匹配度，特征离子和保留指数（Retention Index，RI）为定性指标进行定性分析；以样品中的物质与待定性化合物标准品的衍生化后保留时间为研究对象，对其进行比较从而得到最终结果。

1.2.4 化合物的定量

本文通过离子模式进行积分计算，从而得到样品中酸类物质的色谱峰面积，以该面积与内标物质峰面积之比进行标准曲线计算，计算出待测物质的浓度，然后再根据溶液体积求出该溶液中的酸类物质含量。

标准曲线的绘制：按照一定比例配制超纯水和有机酸混合液，其浓度为200 mg·L-1，然后按照1/2、1/4、1/8……1/1 024 的稀释比例进行梯度稀释，在选取标准溶液时，按照样品的内标添加量、反应量和衍生化处理过程取样。为了更好地观察溶液的变化情况需要建立标准曲线，横纵坐标分别表示有机酸和内标物的峰面积以及质量浓度。

2 结果与分析

2.1 冲酸前、后糟醅中酸类物质的鉴定结果

糟醅中的酸类物质在经过衍生化处理之后，生成了叔丁基二甲基硅烷基衍生物，通过GC 分离之后，达到了较好的分离效果，糟醅中挥发性、不挥发性酸的总离子流图见图1。通过研究发现，馥郁香型糟醅与MTBSTFA 衍生剂可以产生较好的反应，能高效地检测出15 种酸性物质，能够检测到的挥发性和不挥发性有机酸分别为8 种（戊酸、丁酸、乙酸、己酸、异戊酸、异丁酸、庚酸和辛酸）和7 种（苹果酸、4-羟基丁酸、3-羟基-3-甲基戊二酸、3-羟基异丁酸、琥珀酸、柠檬酸和乳酸）。

图1 冲酸前、后糟醅酸类物质的GC-MS 总离子流图

2.2 糟醅中酸类物质的检测定量分析

由表1 可知，采用MTBSTFA 衍生化的方法能够很好地测定糟醅中的酸类物质，酸类物质定量的标准曲线的相关系数R2为0.992 ～0.997，回收率为92%～103%，相对标准偏差为2%～9%，检测限为0.74 ～14.37 μg·g-1，定量限为3.07 ～48.63 μg·g-1。

表1 各酸类物质的标准曲线、R2、LOD、LOQ、回收率和RSD（n=3）

2.3 冲酸前、后糟醅中酸类物质的比较分析

以糟醅中15 种酸类物质为检测对象，对比冲酸前后的含量变化情况，见表2。糟醅冲酸后，不挥发性酸总含量下降了31.32%，含量最高的酸是乳酸，为15.33 mg·g-1，其次是3-羟基异丁酸，为0.098 mg·g-1，含量最低的是3-羟基-3-甲基戊二酸，仅为0.001 1 mg·g-1。糟醅冲酸后，挥发性酸总含量下降了48.42%，含量最高的酸是己酸，为1.27 mg·g-1，其次是异戊酸，为0.67 mg·g-1，含量最低的是庚酸，仅为0.08 mg·g-1。

表2 糟醅冲酸前、后酸类物质的含量（单位：mg·g-1）

糟醅冲酸后，不挥发性酸中除了琥珀酸上升了52.00%，其余不挥发性酸均降低，其中下降最明显的是3-羟基-3-甲基戊二酸，下降了76.60%，其次为柠檬酸，下降了57.5%。所有的挥发性酸均较大幅度下降，其中下降得最多的为乙酸，下降了62.22%，其次为丁酸，下降了59.62%，下降得最少的为辛酸，下降了32.14%。

3 结论

本方法能够很好地测定糟醅中酸类物质。糟醅中酸类物质定量的标准曲线相关系数R2为0.992 ～0.997，回收率为92%～103%，相对标准偏差为2%～9%，检测限为0.74 ～14.37 μg·g-1，定量限为3.07 ～48.63 μg·g-1。馥郁香型白酒糟醅中挥发性酸类物质主要有戊酸、丁酸、乙酸、己酸、异戊酸、异丁酸、庚酸和辛酸；不挥发性酸类物质主要有苹果酸、3-羟基异丁酸、4-羟基丁酸、3-羟基-3-甲基戊二酸、琥珀酸、柠檬酸和乳酸。冲酸后糟醅中挥发性和不挥发性酸类物质总含量分别比冲酸前降低了48.42%、31.32%。糟醅冲酸后，含量最高和最低的挥发性酸是己酸和庚酸，分别为1.27 mg·g-1、0.08 mg·g-1；含量最高和最低的不挥发性酸是乳酸和3-羟基-3-甲基戊二酸，分别为15.33 mg·g-1、0.001 1 mg·g-1。

虽然本文对馥郁香型白酒糟醅在冲酸前后的酸类物质进行了定性及定量分析，了解了糟醅冲酸前后酸类物质的组成差异，但糟醅中各类酸的含量与冲酸时间的关系、规范冲酸工艺、科学控制冲酸过程中酸的变化，这些都是相关人员需要进一步研究与关注的对象。