窖泥中總酸、總酯和總?cè)y定方法的研究

李 鋒，董彩軍，李建華，陳學(xué)祥，戴晗祎

（1.南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇南通226007；2.江蘇江中釀酒有限公司，江蘇南通226531）

窖泥中總酸、總酯和總?cè)y定方法的研究

李 鋒1，董彩軍1，李建華2，陳學(xué)祥1，戴晗祎1

（1.南通科技職業(yè)學(xué)院，江蘇南通226007；2.江蘇江中釀酒有限公司，江蘇南通226531）

窖泥是生產(chǎn)白酒的關(guān)鍵材料，窖泥的成分復(fù)雜，主要有醇類、酸類、醛類、酯類、酚類及芳香族化合物等。本研究建立了一種窖泥中總酸、總酯和總?cè)┑目焖龠B續(xù)測定方法，該方法所得3種物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好，精密度試驗(yàn)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）值分別為1.81%、1.13%、0.887%，穩(wěn)定性試驗(yàn)RSD值分別為1.35%、1.22%、0.96%，加標(biāo)回收率平均值分別為98.10%、98.16%和98.69%。結(jié)果表明，該方法適合窖泥中總酸、總酯和總?cè)┑臏y定，對(duì)白酒的窖泥發(fā)酵生產(chǎn)起到一定的指導(dǎo)意義。

窖泥；總酸；總酯；總?cè)豢焖贉y定

窖池發(fā)酵是中國白酒生產(chǎn)的特色之一，窖泥的質(zhì)量是直接影響白酒生產(chǎn)的關(guān)鍵[1-2]。20世紀(jì)60年代，人們對(duì)人工老窖技術(shù)的研究，揭開了老窖產(chǎn)好酒的機(jī)理[3]。在長期發(fā)酵的過程中，窖泥中經(jīng)過長年累月積累的香味成分會(huì)反向滲透進(jìn)酒醅中，特別是酯類、芳香族、內(nèi)酯類、呋喃類、吡嗪類化合物，對(duì)濃香型白酒復(fù)合香氣的形成起主要作用[4]。范文來等[5]用頂空固相微萃取法（headspace solidphase micro-extraction，HS-SPME）法萃取濃香型窖泥微量揮發(fā)性成分，共檢測到184種微量揮發(fā)性成分，其中含量最高的化合物是酯類，占55.73%，其次為酸類，占31.10%，再次為醇類，占9.59%，羰基化合物占1.17%，可見酯類、酸類、醛類及醇類是窖泥中主要化學(xué)成分。

在長期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們對(duì)窖泥質(zhì)量的鑒定主要依靠感官鑒定[6]、微生物[7]及理化分析[8-9]的數(shù)據(jù)，如窖泥的色澤、手感、氣味、pH值、含水量、腐殖質(zhì)、氨基酸態(tài)氮、有效磷、有效鉀、己酸乙酯產(chǎn)量、己酸菌數(shù)量、菌落總數(shù)等指標(biāo)[10]。近年來，眾多的研究人員已經(jīng)對(duì)窖泥的品質(zhì)判別作了大量的研究，現(xiàn)代分析技術(shù)的發(fā)展很大程度上促進(jìn)了窖泥中的揮發(fā)性化合物、有機(jī)酸、氨基酸、脂肪酸等風(fēng)味物質(zhì)的分析研究，包括固相微萃取技術(shù)、氣質(zhì)聯(lián)用、液質(zhì)聯(lián)用、毛細(xì)管電泳等，但是這些方法檢測時(shí)間較長、費(fèi)用較高[11-12]。由于窖泥的配方不同[13]，窖齡不同[14]，在窖池中所在部位的不同以及企業(yè)環(huán)境的不同[15]，導(dǎo)致窖泥的理化指標(biāo)存在較大差異。因此沒有統(tǒng)一的關(guān)于窖泥的相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及各種檢測標(biāo)準(zhǔn)，在生產(chǎn)實(shí)踐中也尚未發(fā)現(xiàn)一種有效判定窖泥質(zhì)量優(yōu)劣的理化指標(biāo)體系[13]。因此建立一種快速、準(zhǔn)確、便捷的方法測定釀酒窖泥的理化指標(biāo)具有很重要的意義。

本研究參考國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 10345—2007《白酒分析方法》中總酸、總酯的測定和GB/T11857—2008《威士忌》中總?cè)y定方法，建立一種測定窖泥中總酸、總酯及總?cè)┑目焖龠B續(xù)檢測方法。本方法減少了取樣、樣品前處理等中間環(huán)節(jié)，具有操作簡便、檢測成本低等優(yōu)點(diǎn)，適合于中小型白酒企業(yè)對(duì)窖泥質(zhì)量的監(jiān)測。

1 材料與方法

1.1材料與試劑

窖泥：由江蘇江中釀酒有限公司提供。

氫氧化鈉（NaOH）、鹽酸（HCl）、硫代硫酸鈉（Na2S2O3）、亞硫酸氫鈉（NaHSO3）、0.005 mol/L碘（I2）溶液、1%酚酞指示劑、0.5%淀粉指示劑、無水乙醇、冰乙酸、乙酸乙酯、乙醛：國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。以上試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

50 m L滴定管、250 m L容量瓶、250 m L帶蓋三角瓶，回流皂化裝置。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品的前處理[16]

稱取新鮮窖泥5 g于250 m L容量瓶中，加入體積分?jǐn)?shù)為60%乙醇定容，搖均。在室溫下浸泡1 h，每隔15 min搖動(dòng)1次。靜置，待窖泥沉降后，用精密濾紙、傾瀉法將上層溶液過濾于潔凈干燥的250 m L帶蓋三角瓶中，備用。

1.3.2 總酸的測定

總酸的測定采用滴定法：取25 m L濾液于250 m L三角瓶中，滴2滴酚酞指示劑，用0.01 mol/L NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色，30 s不褪色，記錄標(biāo)準(zhǔn)堿用量，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，計(jì)算窖泥中總酸的含量[2]，以mg/g計(jì)。計(jì)算方法同國標(biāo)GB/T 10345—2007《白酒分析方法》。

1.3.3 總酯的測定

總酯的測定采用指示劑法：將1.3.2中滴定后的樣品轉(zhuǎn)移至250m L三角瓶中，準(zhǔn)確加入15.00 m L 0.01 mol/LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液，接上冷凝管，于沸水浴中回流皂化0.5 h，取下冷卻至室溫，完全轉(zhuǎn)移至250 m L碘量瓶中，立即用0.01 m ol/L HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至微紅色剛好消失，記錄HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液用量，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，計(jì)算窖泥中總酯的含量[3]，以mg/g計(jì)。計(jì)算方法同GB/T 10345—2007《白酒分析方法》。

1.3.4 總?cè)┑臏y定[6]

總?cè)┑臏y定采用碘量法：將1.3.3中滴定后的樣品繼續(xù)加HCl標(biāo)準(zhǔn)溶液4 m L，再準(zhǔn)確加入10.00 m L 0.05 mol/L NaHSO3溶液，于暗處反應(yīng)0.5 h，期間搖動(dòng)3～4次，取出后準(zhǔn)確加入5.00 m L 0.005 mol/L I2溶液，搖勻，加約1 m L 0.5%淀粉指示劑，搖勻，立即用0.005 mol/L Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至藍(lán)色消失為終點(diǎn)，同時(shí)做空白實(shí)驗(yàn)，記錄讀數(shù)，計(jì)算窖泥中總?cè)┑暮?，以μg/g計(jì)。計(jì)算方法同GB/T 11857—2008《威士忌》。

2 結(jié)果與分析

2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

用體積分?jǐn)?shù)為60%乙醇溶液配制乙酸（0.04g/L、0.08g/L、0.12 g/L、0.16 g/L、0.20 g/L）、乙酸乙酯（0.01 g/L、0.02 g/L、0.03 g/L、0.04 g/L、0.05 g/L）和乙醛（1.6 mg/L、3.2 mg/L、4.8 mg/L、6.4 mg/L、8 mg/L）系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，按以上方法測定，分別以系列標(biāo)準(zhǔn)溶液質(zhì)量濃度（X）為橫坐標(biāo)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的量（Y）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并計(jì)算各標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表1。

表1 直線回歸方程與線性相關(guān)系數(shù)Table 1 Linear regression equations and linear correlation coefficient

由表1可知，直線相關(guān)系數(shù)R2均＞0.997，表明各標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好。

2.2 精密度試驗(yàn)

對(duì)同一種窖泥樣品按照試驗(yàn)方法平行測定6次，結(jié)果見表2。由表2可知，窖泥中總酸、總酯和總?cè)z測結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）值分別為1.81%、1.13%和0.887%，RSD值均＜5%，表明該測定方法精密度良好。

表2 窖泥樣品測定精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of precision tests of pid mud samples

2.3 穩(wěn)定性試驗(yàn)

對(duì)同一種窖泥樣品，由同一操作者間隔一定時(shí)間進(jìn)行測定，結(jié)果見表3。

表3 穩(wěn)定性試驗(yàn)測定結(jié)果Table 3 Results of stability tests of samp les

由表3可知，本實(shí)驗(yàn)方法測定窖泥中總酸、總酯和總?cè)┑暮科銻SD值分別為1.35%、1.22%和0.96%，RSD均＜5%，試驗(yàn)結(jié)果無明顯差異，表明穩(wěn)定性良好。

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

稱取5 g窖泥，按標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度梯度分別加入乙酸標(biāo)準(zhǔn)溶液、乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液和乙醛標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照1.3.1的方法進(jìn)行樣品前處理之后，取25.00 m L濾液進(jìn)行測定，計(jì)算加標(biāo)回收率，結(jié)果見表4。

表4 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果(n=5)Table 4 Results o f standard recovery rate tests(n=5)

由表4可知，應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)方法測定窖泥中總酸、總酯和總?cè)┑暮?，其加?biāo)回收率平均值分別為98.10%、98.16%和98.69%，均在95%～105%，RSD在0.81%～1.28%，表明該方法準(zhǔn)確度高。

2.5 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性比較

取窖泥樣品，分別使用國標(biāo)中的單項(xiàng)測定法和本研究中的化學(xué)連續(xù)測定法進(jìn)行測定，結(jié)果見表5。由表5可知，兩種方法測定結(jié)果相近，無明顯差異，說明用本法測得結(jié)果準(zhǔn)確。

表5 兩種方法測定窖泥中總酸、總酯和總?cè)┙Y(jié)果比較Table 5 Comparison of two methods for total acid,total ester and total aldehydes determination in pit mud

3 結(jié)論

應(yīng)用本實(shí)驗(yàn)中化學(xué)連續(xù)測定法測定窖泥中總酸、總酯和總?cè)┑暮?，所得總酸、總酯和總?cè)┑臉?biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)R2均＞0.997，表明該方法在檢測限范圍內(nèi)線性關(guān)系良好；精密度試驗(yàn)的RSD值分別為1.81%、1.13%、0.887%，穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)的RSD值分別為1.35%、1.22%、0.96%，加標(biāo)回收率平均值分別為98.10%、98.16%和98.69%，表明該方法的精密度、穩(wěn)定性和重現(xiàn)性均較好，適合不同種類窖泥中總酸、總酯和總?cè)┖康臏y定。

國標(biāo)中的測定方法是針對(duì)于白酒中總酸、總酯和總?cè)┑臏y定，每取一次樣品只能測定一個(gè)指標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)連續(xù)測定法是取窖泥樣品之后進(jìn)行充分提取，然后按照白酒中成分的測定方法，進(jìn)行總酸、總酯和總?cè)┑倪B續(xù)測定，取一次樣就可以進(jìn)行3個(gè)指標(biāo)的連續(xù)測定。和國標(biāo)中單項(xiàng)指標(biāo)測定的方法相比較，減少了取樣、樣品前處理等中間環(huán)節(jié)，具有操作簡便、省時(shí)省力、節(jié)約試劑和樣品等特點(diǎn)；檢測成本較低，具有較高的實(shí)用價(jià)值，適合中小型白酒企業(yè)對(duì)窖泥質(zhì)量的監(jiān)測。

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Determination method of total acid,total ester and total aldehyde of pit mud

LI Feng1,DONG Caijun1,LI Jianhua2,CHEN Xuexiang1,DAI Hanyi1
(1.Nantong Science and Techno logy College,Nantong 226007,China; 2.Jiangsu Jiangzhong Liquor Industry Co.,Ltd.,Nantong 226531,China)

Pit mud is the key material for liquor production.The composition of pit mud is complex;there are mainly alcohols,acids,aldehydes,esters,phenols and aromatic compounds.This paper established a fast continuous determination method of total acid,total ester and total aldehyde of pit mud.The linear relationship of standard curves was very good,the precision of the RSD values were 1.81%,1.13%and 0.887%,respectively.The stability of the RSD values was 1.35%,1.22%and 0.96%,respectively.The average adding standard recovery rates were 98.10%,98.16%and 98.69%.The results showed that the method was suitable for the determination of total acid,total ester and total aldehyde of pit mud.This will be of great significance to liquor production.

pit mud;total acid;total ester;total aldehyde;rapid determination

TS261.7

A

0254-5071（2015）03-0095-03

10.11882/j.issn.0254-5071.2015.03.022

2015-03-10

南通市社會(huì)事業(yè)科技創(chuàng)新與示范項(xiàng)目（HS2014024）

李鋒（1979-），男，講師，碩士，主要從事食品發(fā)酵及食品檢測技術(shù)研究工作。