高效液相色譜法測定酒醅中的乳酸含量

張寶玉，李 良，吳 昊，劉 莎，田 鵬，張 超，董孝元

（1.黃鶴樓酒業(yè)（咸寧）有限公司，湖北武漢430070； 2.武漢雅仕博科技有限公司，湖北武漢430070）

酸類物質(zhì)是白酒中重要的呈香呈味物質(zhì)，在白酒微量芳香成分中占很大比例，尤其對濃香型白酒的口感影響較大。同時酸類也是形成酯類的前體物質(zhì)，有機酸在白酒中含量的高低直接影響酒質(zhì)的好壞[1]。乳酸在濃香型白酒酸類物質(zhì)中占有相當(dāng)大的比重。在白酒生產(chǎn)中乳酸的大量存在對白酒香氣成分乳酸乙酯有重大影響，也是導(dǎo)致濃香型白酒固態(tài)發(fā)酵的強酸性環(huán)境的主要原因。因此乳酸的定量分析對白酒勾兌及生產(chǎn)工藝的控制都有十分重要的意義[2-3]。

白酒中有機酸的分析多采用氣相色譜法，由于乳酸對熱具有不穩(wěn)定性，只有將其酯化成甲酯、芐酯等衍生物進行分析。這樣往往造成結(jié)果失真，而且分析時間長、操作繁瑣[4-6]。此外，酒醅與白酒的基質(zhì)不同，酒醅樣品中的基質(zhì)極其復(fù)雜，這些基質(zhì)都會影響乳酸的提取和檢測，使乳酸的色譜檢測時出峰不穩(wěn)定且混有雜峰，無法很好地判斷其出峰[7-11]。本文采用浸提、冷凍過濾、減壓蒸餾的前處理方法，不僅可以排除其他有機酸、醇類、酯類的干擾，而且不會影響乳酸的含量[12-15]。為快速、準(zhǔn)確地分析白酒酒醅中乳酸含量提供了一條途徑，也為濃香型白酒釀造工藝提供了指導(dǎo)數(shù)據(jù)，同時彌補了氣相色譜儀不能直接分析乳酸的缺點。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

酒醅樣品：由黃鶴樓酒業(yè)（咸寧）有限公司提供。

試劑及耗材：乳酸標(biāo)品（0.1 g，89.9%），德國Dr.Ehrenstorfer公司；甲醇（色譜純），Macron Fine Chemicals；磷酸二氫鉀、磷酸、95%乙醇均為分析純，國藥集團化學(xué)試劑有限公司；超純水，屈臣氏飲用水（蒸餾制法）。

儀器設(shè)備：高效液相色譜儀（Agilent 1260），安捷倫科技有限公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（RE-2000A），上海亞榮生化儀器廠；電子天平（ME3002E），梅特勒-托利多。

1.2 試驗方法

1.2.1 酒醅樣品處理

稱取10 g酒醅樣品于250 mL碘量瓶中，加100 mL乙醇（95%）浸泡2 h，期間振搖3～4次，用定性濾紙進行1次粗濾。再將濾液置于-4℃下冷藏8 h，用0.45 μm微孔濾膜過濾1次，然后以45℃減壓蒸餾至3～5 mL。用超純水將殘留液轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中，定容。最后將樣品稀釋10倍，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾進樣[16-20]。

1.2.2 色譜條件

AgilentZORBXSB-C18色譜柱（4.6mm×250mm，5 μm）；柱溫30℃；流動相：甲醇和0.02 mol/L磷酸二氫鉀溶液（磷酸調(diào)節(jié)pH2.1）體積比為15∶85；流速0.2 mL/min；檢測波長210 nm；進樣量10 μL[21-22]。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

打開已知標(biāo)品（0.1 g，89.9%），用適量超純水溶解并轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，用超純水定容至刻度，得到8990 mg/L的乳酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液。然后進行稀釋，分別配成100 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、800 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。上機前以0.22 μm的微孔濾膜過濾[23-25]。

2 結(jié)果與分析

2.1 乳酸色譜測定分析

乳酸標(biāo)品和酒醅樣品檢測分析結(jié)果分別見圖1和圖2。由圖1和圖2可以看出，乳酸標(biāo)品與酒醅樣品中乳酸保留時間一致，且分離效果較好，能夠滿足檢測需求。

圖1 乳酸標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立

乳酸標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖3。結(jié)果表明，乳酸標(biāo)準(zhǔn)溶液在100～800 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，R2=0.99992，滿足測定要求。

2.3 酒醅樣品中乳酸的分析

2.3.1 精密度分析

對兩個待測酒醅樣品平行測定6次，結(jié)果表明，精密度滿足分析要求，其結(jié)果見表1。

2.3.2 回收率測定

圖2 酒醅樣品中乳酸色譜圖

圖3 乳酸標(biāo)準(zhǔn)曲線

表1 精密度測定結(jié)果

取已知含量的酒醅樣品，分別向其中添加50 mg、100 mg和200 mg的乳酸標(biāo)樣后混勻，過濾，測定乳酸含量，進行3次平行測定，考察方法的回收率，結(jié)果見表2。各樣品乳酸的平均回收率在98.88%～99.52%之間，表明方法的準(zhǔn)確性較高，穩(wěn)定性好，滿足試驗要求。

表2 樣品加標(biāo)回收率結(jié)果

2.3.3 酒醅中乳酸含量變化規(guī)律

圖4 酒醅中乳酸含量變化規(guī)律

從黃鶴樓酒廠發(fā)酵車間隨機選取兩個窖池，從糧糟入窖開始，前期每隔3～4 d取1次樣，后期間隔7 d取樣1次。取樣點選在窖池中層中間位置，對酒醅樣品乳酸含量進行檢測，結(jié)果見圖4。由圖4可看出，乳酸含量從入窖時的1.55%～1.66%到出窖時的3.20%～3.37%，呈逐步上升趨勢，符合發(fā)酵規(guī)律。

3 結(jié)論

通過冷凍過濾、低溫負壓旋蒸的前處理方法，排除酒醅中淀粉、蛋白質(zhì)以及其他有機酸、醇類、酯類的干擾，縮短了色譜運行時間，并達到較好的分離效果。方法滿足試驗要求，結(jié)果可靠，對于指導(dǎo)白酒生產(chǎn)與品質(zhì)標(biāo)定有著重要的意義，同時彌補了氣相色譜儀不能直接分析乳酸的缺點。