生产应用 维普资讯 http://www.cqvip.com 气相色谱技术在提高酒鬼酒优级 口口 率中的应用 口 Appl ication of GO technique in raising high-class product ratio of Jiugui Liquor 口王晓霞 Wang Xiaoxia 摘要利川气相色谱技术通过大量的实验, 确定J,酒鬼酒的蒸馏操作要点、原酒及成品 酒的主要香味成分含量和量比火系,芹得到 』,酒鬼酒的典犁图谱.为提高酒鬼洒优级 ^ 牢奠定r科学的基础 关键词酒鬼酒 毛细管气相色谱法 优级 品率香味成分 Abstract ( a chr()n1at()graphy W3S used to in— spect flavor comlxments in Chine ̄spirits The analysis of flavor COmlX)nents,the tip of distilla— tion and the typical chromatogran ̄of Jiugui Liquor were studied It W{4S the n ) t imlx)rtant t()lay a s*'ientifie foundatk)n for the work of qualhy control Keywords J iugui Liquor Capillary gas chro matography High—class product ratio Flavor eonllx)nents 酒鬼酒是在湖南湘西地区独特的传 统白酒生产工艺的基础上,结合浓香型 和酱香型工艺总结开发出来的一个新酒 种一但由于其工艺的传统性,很多都是 从经验出发,给产品质量的控制工作带 来了一定的难度。因此,亟需在认真总 结其工艺操作的基础上,运用先进的检 测手段找出牛产中的各项标准数值,用 于指导生产,逐步走向科学管理、科学酿 酒。本研究自1999年以来,通过应用气 相色谱技术,先后对近百个酒鬼酒原酒 样、成品酒样的微量成分进行了较系统 的鉴定分析,并通过科学论证,确立了缓 慢蒸馏的酒鬼酒蒸馏操作要点,确定了 酒鬼酒的微量香味成分的含量范围及其 量比关系,为酒鬼酒的质控工作提供了 量化r的依据,从而使获得更多的特优 级原酒和成品酒成为可能,走出了用科 学检测数据指导生产、科学酿造酒鬼酒 十湖南湘泉集团酒业发展研究所,410015 长沙 收稿日期2002—05—25 28 FooD AND MAcHINERY 2002④ 的关键性一步。 1实验部分 1.1食品 使用SP--34000(K ̄仪:FID检测 器;数据处理采用BF一9202工作站。 1.2色谱条件 交联石英毛细管柱PEG 20 M 35m ×0.25 nmd d.,起始柱温45℃,恒温 3 arin后以5.0℃/min的速率升温至 180℃,继续恒温约15 rain。 检测器温度为220℃,进样口温度 为200℃: 载气为高纯氮(99.99%),全部采取 分流进料,分流比约55:1;氢气流量:30 ±1 ml/min;空气流量:300±lml/min; 补充气流量:25±1 ml/min。色谱进样 方式:直接进样;进样量:0.5 l。 1.3样品的制备 定性分析时将酒样直接注入。 定量分析时,则需分别精确吸取 0.5 ml醋酸正戊酯0.5 ml 2一乙基正丁 酸标样于含有60%的优级乙醇的25 ml 容量瓶中,用60%的优级乙醇为基体定 容,配制含2%(V/、,)醋酸正戊酯与2% (v/、,) 2一乙基正丁酸的2种内标混合 液:然后,于l0 ml容量瓶中准确移人 l0 ml酒样,添加0.1 m12%双内标混合 液后混匀,即可供进样。此时,每种内标 对酒样而言含量均为0.02%(V/、,)。 1.4定性与定量的测定方法 大多数组分的定性主要与从上海香 料香精研究所购得的色谱纯标样进行核 对,并结合色谱技术研究的权威机构的 专家教授已完成的标准谱图进行对照, 在最终确认时还结合了白酒的香味化学 知识。 定量采用内标法,2个内标分别用 于不同沸点和不同挥发度组分的测定, 各组分的fi用市售的纯样配成混合标样 后测定: 定量的相对校正因子为: u, A内 l, ‘ 相对校正因子及酒样分析中,内标 1(醋酸正戊酯)用于乙酸峰前除乳酸乙 酯外的醇、醛、酯及缩醛类等组分分析: 内标2(2一乙基正丁酸)用于乳酸乙酯、 乙酸和乙酸峰以后的组分分析: 2结果与讨论 2.1色谱条件的选择原则 与主要依靠酵母发酵的国外蒸馏酒 白兰地、威士忌不同,酒鬼酒的精良的生 产工艺和酿造技术别具一格,即:采用本 地产的糯高梁,配以优质糯米,同时以根 霉曲为培菌糖化剂,高温堆积,大曲续 糟发酵,清蒸清烧,量质摘酒,分级贮存 3年以上,再精心勾兑而成。由于其发 酵过程中包含了大量多种微生物的参 与,故其发酵所得的产物,香气浓郁,口 味醇厚,其组分涉及了有机化合物的许 多门类。但是就香昧作用而言,主要还 是那些含量超过1 mgA的醇、酯、酸、醛 类起着近乎“骨架”的作用,直接进样分 析的目标就是这一类组分。尽管在一次 进样中欲使白酒的主要组分完成分离是 一种苛求,但如能找到合适的柱型,且精 心选择色谱条件,还是有可能基本满足 这一要求的。白酒富含游离脂肪酸(主 要为乙酸、丁酸与己酸),为了获得对称 峰型,对柱型的选择几乎都围绕着极性 的PE( 系列转圈。近年出现的一些可 使柱温的低限降至45℃或更低的改性 柱,有助于乙醇大峰前后的一些低沸点 组分的分离,这在使用上就具备了优势: 柱温、流速等色谱条件的选择应以尽量 使白酒的主要组分为单一峰而又不至于 使分析时间过长为准则,以便满足定量 要求,从而适应于白酒的质量控制分析 维普资讯 http://www.cqvip.com 生产应用 2.2酒鬼酒原酒的微量香味成分含量 范围的确定 原酒是基础,只有酿出好的原酒,才 能造出优级成品酒。通过反复分析确 定,酒鬼酒原酒各香味成分含量的大致 范围如下所述: 酒鬼酒原酒的酒度大多在7()度左 10 2 72q __36 右,其酒香浓郁、El味纯净,微量香味成 分含量较多:系统的色谱分析结果表 明,其香味成分中以酯类成分含量为最 多,其中己酸乙酯的平均含量在 550 rag/1O0 ml左右;乙酸乙酯的平均含 量在420 mg/lO0 ml左右;乳酸乙酯的 平均含量则为80 mg/lO0 ml左右;丁酸 峰号k pea图1 采用PEG 20M交联柱分析酒鬼酒的典型色谱图 表1 采用直接进样法测定的酒鬼酒香味组分一览表 分名称 L om n n 峰号k pea分名称 L‘ po“ “t No , No 乙醇 19 3一羟基r酮 acetaldehyde 乙酯的平均含量为88.4 rag/1O0 ml左 ... 乙酸乙酯 。dthyl acetate 庚酸乙酯 ethvl hoptanoate 右:由绝大多数酒样的检测结果,根据 数理统计分析原理.四种酯类的量比关 系是:己酸乙酯>乙酸乙酯>乳酸乙酯 >丁酸乙酯 乙缩醛 acetal , , ‘‘ 乳酸乙酯 ethvl lactate 4 甲醇 正己醇 n hexaI】()l nlethanoi ~ 酸类成分中以乙酸含量居首位,平 ~ 乙戊醛 , 辛酸乙酯 ethvl()(’ta11oate 3一methyl butyraldehyde 均含量为80 mg/1O0 ml,己酸次之,在 60 nag/1O0 ml左右,丁酸居后,约 6 醇 仲丁醇 2一butanol ‘’ 正庚醇 , 乙酸 n—heptanol 20 rag/100 ml;醛类成分中异戊醛含量 在20 rag/100 ml左右,糠醛平均为 8 nag/lO0 ml;醇类成分中异丁醇与异戊 醇之比为1:2: 0 。 acet1c acla 丁酸乙酯 ethyl butyrate 正丙醇 n—propanol z 愚 ,, 苯甲醛 ‘ benzaldehyde 2.3酒鬼酒成品酒的微量香昧成分的 定性与定量分析 10: l_ 菱y基一3 - 煮 11 , 28 丙酸 . z。 30。 2.3.1微量组分的定性分析 这是确 异丁醇2methyl pr()pan(】l : 异丁酸imbutvri 定优级品成品酒的初步身份的工作:采 用PEG 20M交联石英毛细管柱,分析检 测得到了酒鬼酒的典型色谱图(见图 1),各峰号的组分名称见表l:白酒香 味化学知识在定性鉴别工作中尤为重 要,各香味组分虽属不同门类,但其生成 乙酸异戊酯 3 nethy1bury1 acetate id 戊酸乙酯 ethyl pentanoate 1,2一丙二醇 1.2一propanediol 14飘 。l 乙酸正戊醇 n—amyl acetate(intemal standard 1) 1‘ 1,‘ 丁酸 butyric acid 33 34 戊,戊 . 途径却有一定的规律:根据这个原则探 索,最终结合标样确证,使图中的色谱峰 基本都得到了较确切的鉴别 表1中共 有36个峰号,除去2个内标、乙醇外,总 共有33个组分可供定量测定?也就是 活性戊醇+异戊醇 2一methyl butanol+2一methvl butanol 熙 . 己酸乙酯 ethy1 hexanoate 2一乙基正丁酸(内标2) 2一ethvlbutvric acid(intemal standard 2) 18正戊醇 , 36 己孽. 说,如采用单一色谱柱分析,则PEG 20M往可测定33个组分,基本为特优 酒的鉴定奠定了“基调”。 2.3.2微量组分的定量分析各种类 型的优质白酒香味组分虽然因其风格各 异而形成不同的香型,但就其主要的香 为提高和稳定酒鬼酒优级品率“定音”的 工作,使得这一质量控制过程有了量化 的依据标准。本方法采用直接进样定量 的含量的变化范围及其的量比关系已基 本得到了确定,从而为提高和稳定酒鬼 酒优级品率提供了量化的科学依据: 测定,克服了萃取浓集过程中,由于萃取 率不同、回收率差等难以准确定量的缺 点,达到了方便、快速、准确的要求。各 组分分别用双内标之一,先测定其相对 校正因子fi,然后用于样品的测定。各 组分的fi见表2。 一己酸乙酯是酒鬼酒主体香味成分之 ,从分析结果来看,它的含量变化范围 较小,大致在160 mg/1O0 ml左右.己酸 乙酯与另一主要酯类乳酸乙酯的含量之 比为l:0.5~0.9:高级醇是酒中不可 味组分的定性结果而言,则大致相似,只 是组分的含量和比例有很大的差异,所 以在确定各优质酒的香型及特征中,对 缺少的香味成分,它们的含量多少和它 们之间的组成比例,直接影响酒的风味, 多了使酒带来涩苦,少了使酒变淡.分析 2002( 食品与机械 29 各组分进行准确的定量测定,确定其量 比关系,无疑是重中之重的问题。这是 得用表2中的校正因子,通过色谱 分析检测,酒鬼酒的主要微量香味成分 生产应用 维普资讯 http://www.cqvip.com 的酒样中,异丁醇、正丁醇、异戊醇、正丙 能较好地依据本研究的分析结果数据来 蒸桶中各种物质相互混在一起,其沸点 必然发生变化,形成特有的蒸发系数伴 随而出。例如乙酸乙酯和己酸乙酯都溶 于酒精蒸汽,它们的馏出量与酒精浓度 成正比,色谱检测结果表明:如果缓慢蒸 馏,使酒精在甑内最大限度的浓缩,并有 醇含量均较适当,异丁醇与异戊醇之比 为1:2.5~2.7,定量的酸类共有7种, 控制各香味成分的含量及量比关系,则 实现稳定和提高酒鬼酒优级品率这一目 标并非难事。 2.4利用色谱技术确立酒鬼酒蒸馏的 操作要点 含量最多的为乙酸,占总酸含量的60% ~67%;其次是己酸,占总酸含量的 20%左右;再次为丁酸,占总酸含量的 10%左右;剩余的3%~l0%为丙酸、异 丁酸、正戊酸等。 蒸馏操作与特优原酒香味成分含量 密切相关,“生香靠发酵,提香靠蒸馏”。 在酒鬼酒生产 较大时间的保留,其中溶解的上述酯类 就增高;反之,大汽快蒸,酒精快速流出, 酒醅中虽高产己酸乙酯,但却不能丰收 于酒中。乳酸乙酯和甘油易溶于水蒸汽 中,酒精浓度高,它们馏出的少;酒度降 低,它们大量馏出。特优酒是蒸馏时量 质摘酒而得,酒精度,一般在65度以上, 属初馏分酒精浓度,根据色谱检测的结 表2各组分的相对校正因子 组分名称 相对校正因子 组分名称 相对校正因子 中,蒸馏是采用清 蒸间歇式蒸馏,在 蒸馏过程中,酒精 浓度不断变化,酒 醅中发酵生成的各 种物质也随着酒精 果与曲酒微量成分在蒸馏过程中变化规 律,这类酒中酯含量丰富,但乳酸乙酯稍 低。 浓度的变化而被蒸 出。曲酒中的芳香 成分多达百余种, 其沸点极为悬殊, 例如甲醛20℃、乙 醛21℃、甲醇64 ℃、甲酸100.7℃、 因此酒鬼酒的蒸馏只要坚持做到缓 慢蒸馏,量质摘酒,就可以使酒中的香味 成分含量变化范围稳定控制在酒鬼酒的 分析结果范围之内。 参考文献 1蔡心尧,胡国栋.酿酒,1992(1):63. 乙醇78.3℃、乳酸 乙酯181.13℃、而 2胡国栋,程劲松,朱叶.色谱,1994,12(4): 265. 甘油却为290℃, 酒鬼酒香味成分的含量及其量 比关系决定了酒鬼酒的风格特征,如果 尽管如此,当甑内气相温度在95℃以下 时,各物组分仍然能够按比例蒸出。以 3蔡心尧,尹建军,胡国栋.酿酒科技,1994 (1):l8. (上接第25页) ②将芦荟原汁按10%比例加入到 悠长 4.2理化指标 酒度/、,・V 20 醇油,挥发性酸,醛类等杂质量在此过程 中经氧化作用而减少【 ,从而去除酒液 中不良风味。 >0.4 ≤0.006 猴头菇酒液中,因猴头菇酒酒度不足,可 将处理后酒基按下面公式计算后加入到 发酵酒液中,调整酒度为20。。 V1= b-c 总酸/乙酸计g・(100 m1) >0.3 总酯/乙酸乙酯计g・l 甲醇 ・(100 m1) ≤0.【)l (4)芦荟猴头菇酒既具有酿造酒的 独特风味,清香醇和,又具有一定的营养 滋补及医疗保健功效,是一种较好的营 养保健饮品。 参考文献 1董银卯,等编著.芦荟加工技术及其管理 规范.上海:上海科学普及出版社,2001. 2林翔云.神奇的植物芦荟,福州:福建教 育出版社.1991. Vl——酒基加入升数 a——酒基的酒度 杂醇油 ・(100 m1) 4.3卫生指标 符合GB2758—81标准要求 待调配酒欲达到的度数 广_发酵酒的度数 酒度调整后澄清过 5结果与讨论 (1)芦荟药用价值较高,可以利用 芦荟原汁中特有的多种芳香物质和有效 成份,辅之以猴头菇酿造酒增加了营养 滋补功能,使本酒既有猴头菇酒特有的 风格,又具备了芦荟的医疗保健功效。 V,——发酵酒的升数 3.3.3杀菌、装瓶瓶出厂。 滤,在85℃温度下加热杀菌1.5 airn,装 3杨瑞长,等编著.食用菌的保健功能与食 疗方.北京:金盾出版社,2000. 4质量检验指标 4.1感官指标 4李健.食用菌与药用菌栽培工艺手册. 北京:中国展望出版社,1989. (2)猴头菇发酵时,有少量的甘油, 醋酸,琥珀酸,醛类及高级醇生成,其中 有机酸与醇类在发酵和陈酿过程中会形 5刘春明.酿酒科技.2000(4):85~86. 6张英编著.药酒生产实用技术.北京:中 国轻工业出版社,2oo1. 色泽清浊淡黄色 澄清透明、无悬浮物 成酯类,这也是本保健酒液芳香味的主 要来源。 香气有芦荟的清爽,猴头菇的芳 清香浓郁,醇厚,余味 7顾国贤主编.酿造酒工艺学.北京:中国 轻工业出版社,1999. 香,酒味醇和 (3)陈酿的作用是使酒液中少量杂 口感和风格30 F00D AND MAcHINERY 2002④