云南小曲清香型蕎酒中甲醇含量檢測及成因分析

李松飛，龐 芳，楊旭娥，李福茂，朱文丹

（昆明海關(guān)技術(shù)中心大理分中心，云南 大理 671000）

云南小曲清香型白酒是以糧谷為主要原料，采用小曲為糖化發(fā)酵劑，經(jīng)傳統(tǒng)固態(tài)糖化、小容量容器固態(tài)發(fā)酵，蒸餾、儲存、勾兌、包裝而成的，不使用食用酒精及非白酒發(fā)酵產(chǎn)生的呈香呈味呈色物質(zhì)的白酒［1］。這一類酒產(chǎn)品以小曲特有的糟香為主，后味短，酸、脂含量與大曲酒比較，偏低。由于工藝和品質(zhì)特征與國內(nèi)其他白酒有較大差異，無法歸類為已制定的國標(biāo)香型中。為此，專門制定了云南地方標(biāo)準(zhǔn) 《DBS53／007-2015食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)云南小曲清香型白酒》。蕎為一年生草本植物，生長期短，可以在貧瘠的酸性土壤中生長，且營養(yǎng)豐富，是西南高原人民較為偏愛的一種食物，將蕎用于釀酒，也是云南小曲清香型白酒的一大種類。

白酒在釀造過程中，由于原料的植物細(xì)胞壁及細(xì)胞間質(zhì)的果膠中含有甲醇酯，在曲霉的作用下放出甲氧基，形成甲醇，一般情況下白酒中含有甲醇是正常的，但甲醇對人體，特別是神經(jīng)系統(tǒng)和血管的毒害作用較大，特別是部分不法之徒用工業(yè)酒精勾兌白酒，對消費者危害極大，中毒者會出現(xiàn)頭痛、惡心、嘔吐以及視線模糊等癥狀，嚴(yán)重者會失明乃至喪命。［2］云南小曲清香型白酒起步晚、發(fā)展慢、民族地域性強，釀造方式主要以民間小作坊的傳統(tǒng)工藝釀造為主。關(guān)注白酒中的甲醇含量對樹立云南小曲清香型蕎酒的品牌，改進民族釀造工藝都具有重要的意義。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乙醇、甲醇：色譜純，德國默克公司；叔戊醇：純度99.88%，Dr.Ehrenstorfer GmbH。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent7890B氣相色譜儀，配氫火焰離子化檢測器 （FID）；酒精計 （0-50，50-100），冀州市耀華器械儀表廠。

1.3 方法

1.3.1 試劑配制

乙醇溶液 （40%，體積分?jǐn)?shù)）：量取40mL乙醇，用水定容至100mL，混勻備用。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

甲醇標(biāo)準(zhǔn)儲備液 （5000mg／L）：準(zhǔn)確稱取0.25g（精確至0.001g）甲醇至50mL容量瓶中，用乙醇溶液定容至刻度，混勻，4℃冰箱低溫密封保存。叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)溶液 （20000mg／L）：準(zhǔn)確稱取1.0g（精確至0.001g）叔戊醇至50mL容量瓶中，用乙醇溶液定容至刻度，混勻，4℃冰箱低溫密封保存甲醇系列標(biāo)準(zhǔn)工作液：分別吸取0.04、0.1、0.2、0.4、0.8mL甲醇儲備液于5個10mL容量瓶中，用乙醇溶液定容至刻度，依次配制成20、50、100、200、400mg／L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別加入0.1mL叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，混勻，上機測定，內(nèi)標(biāo)法定量，繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。

1.3.3 試樣前處理

吸取試樣10.0mL于試管中，加入0.10mL叔戊醇標(biāo)準(zhǔn)溶液，混勻，待上機使用。

1.3.4 氣相色譜條件

色譜柱：Agilent HP-FFAP毛細(xì)管色譜柱（50m 0.320mm 0.50μm）；進樣口溫度：250℃，采用分流進樣，分流比20∶1；載氣：高純氮氣，流速1.0mL／min；檢測器溫度：250℃；初始溫度40℃，以4℃／min升溫速率升至130℃，再以20℃／min升溫速率升至220℃，保持2min；進樣量：1.0μL［3］。

1.4 結(jié)果計算

以甲醇標(biāo)準(zhǔn)工作液的濃度和叔戊醇濃度的比值為橫坐標(biāo)，以甲醇和叔戊醇的色譜峰面積比值為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。試樣中甲醇含量按如下公式計算：

式中：ρ（甲醇）為試樣中甲醇的質(zhì)量濃度，g／L；ρ為從標(biāo)準(zhǔn)曲線得到的試樣溶液中甲醇的質(zhì)量濃度，mg／L；φ為試樣的酒精度，使用酒精計進行測定［4］；1000為換算系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 甲醇的限量要求

按照云南地方標(biāo)準(zhǔn) 《DBS53／007-2015食品安全地方標(biāo)準(zhǔn)云南小曲清香型白酒》小曲清香型白酒中甲醇質(zhì)量濃度應(yīng)≤0.6g／L（按100%酒精度折算），在國家標(biāo)準(zhǔn) 《GB 2757-2012食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)蒸餾酒及其配制酒》中又將甲醇限量區(qū)分為糧谷類≤0.6g／L、其他≤2.0g／L（按100%酒精度折算）［5］。云南小曲清香型蕎酒一般以苦蕎為原料。苦蕎是云南少數(shù)民族地區(qū)主要的農(nóng)作物之一，因其具有醫(yī)食同源的特性，被譽為 “五谷之王”。但苦蕎不是藥，不是保健品，是能當(dāng)做主食的食品［6］，故蕎酒應(yīng)當(dāng)算糧谷類白酒，可執(zhí)行云南地方標(biāo)準(zhǔn)，也可執(zhí)行國家標(biāo)準(zhǔn)中糧谷類白酒甲醇限量要求≤0.6g／L（按100%酒精度折算）。

2.2 檢測樣品與結(jié)果統(tǒng)計

實驗室從云南省各地州市 （大理、玉溪、曲靖、臨滄、楚雄等）獲得各種糧谷為原料 （玉米、高粱、大麥、蕎、青稞等）釀造的小曲清香型白酒樣品1685個，檢測結(jié)果 ρ（甲醇） ＞2.0g／L（按100%酒精度折算）的0個，占樣品總數(shù)的0%；ρ（甲醇）＞0.6g·L-1（按100%酒精度折算）且≤2.0g·L-1（按100%酒精度折算）的樣品24個，占樣品總數(shù)的1.4%；ρ（甲醇）≤0.6g·L-1（按100%酒精度折算）的樣品1661個，占樣品總數(shù)的98.6%。其中以蕎為原料釀造的蕎酒111個，占樣品總比的6.7%，ρ（甲醇） ＞2.0g／L（按100%酒精度折算）的 0個，ρ（甲醇） ＞0.6g／L（按100%酒精度折算）且≤2.0g／L（按100%酒精度折算）的樣品23個，占蕎酒樣品總數(shù)的20.7%；ρ（甲醇）≤0.6g／L（按100%酒精度折算）的樣品88個。檢測結(jié)果統(tǒng)計情況詳見表1。

表1 小曲清香型白酒檢測結(jié)果統(tǒng)計表Table 1：Statistical table of test results of Xiaoqu Qingxiang liquor

2.3 蕎酒中甲醇的含量水平

以蕎為原料釀制的白酒執(zhí)行云南小曲清香型白酒的地方標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)甲醇質(zhì)量濃度超過0.6g／L時，可認(rèn)定為產(chǎn)品不符合標(biāo)準(zhǔn)要求。從表1統(tǒng)計的甲醇結(jié)果中可以看出111批蕎酒中有23批不合格，不合格率為20.7%，占小曲清香型白酒總不合格率的95.8%，蕎酒的甲醇含量相較于其他原料釀制的白酒要高。

2.4 蕎酒中甲醇的成因分析

白酒中甲醇的成因可分為外源性和內(nèi)源性。外源性即使用工業(yè)酒精勾兌成食用白酒。工業(yè)酒精中含有甲醇，飲用4～6g就會使人致盲，10g以上就可致死［7］。工業(yè)酒精勾兌白酒中甲醇的含量一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的甲醇限量要求。從本次采集樣品的甲醇檢測結(jié)果可以看出蕎酒中甲醇偏高的成因不是外源性，其主要成因應(yīng)為內(nèi)源性的。內(nèi)源性的影響主要來源于原料、輔料、微生物種類及工藝條件。

2.4.1 原料

甲醇在白酒中的含量與釀酒原料及輔料的果膠質(zhì)含量有直接關(guān)系?？梢哉f，甲醇的前提物質(zhì)為果膠，果膠質(zhì)是鏈狀結(jié)構(gòu)，鏈的環(huán)基是由半乳糖醛酸或半乳糖醛酸酯組成。它的環(huán)狀分子是直接用氧橋連接的，里面含有許多甲氧基。果膠質(zhì)在酸、堿或酶的作用下，甲氧基從果膠質(zhì)中分離出來，生成甲醇。各種不同的釀酒原料中均或多或少的含有一定量的果膠質(zhì)，這是產(chǎn)生甲醇的物質(zhì)基礎(chǔ)。其量隨植物品種、部位、種植條件、地區(qū)、收獲季節(jié)、貯藏期長短等因素的不同而異。小曲酒的釀造輔料——糠殼中含1.07%。一般來說，薯類原料遠(yuǎn)比谷物原料的果膠質(zhì)含量高。谷物生成的甲醇為干物質(zhì)的0.01%～0.04%，薯類則為0.28%～0.36%［8］。蕎酒所用原料蕎麥中的食物纖維大多是由果膠和黏質(zhì)組成［9］，其果膠含量相較于其他糧谷類產(chǎn)品為高，所以用蕎作為原料生產(chǎn)的白酒甲醇含量相對較高也在情理之中，但在檢測數(shù)據(jù)中仍然有79.3%的蕎酒甲醇含量是符合標(biāo)準(zhǔn)要求的，所以蕎本身果膠含量高并不是造成甲醇偏高的主要因素。

果膠主要存在于原料的殼、桿、表皮之中，選擇釀酒的原料一般情況下都要進行去殼脫皮處理，如果原料殼、桿、表皮去除不干凈，在釀造發(fā)酵過程中自然會增加最終產(chǎn)品的甲醇含量。而蕎麥具有顆粒小、表皮難去除的特點，許多小作坊企業(yè)購買原料后自行進行去殼脫皮，往往不能有效的將殼、桿、表皮等除去。在原料中占比較高，這是導(dǎo)致最終產(chǎn)品甲醇含量較高的主要原因。此外，原料的質(zhì)量也決定了白酒品質(zhì)的高低，使用發(fā)霉、腐爛、變質(zhì)的原料生產(chǎn)白酒也會造成甲醇含量偏高［10］。

2.4.2 生產(chǎn)工藝

云南小曲清香型白酒的生產(chǎn)工藝流程是使用整粒的糧谷為原料，經(jīng)泡糧、悶糧、蒸糧，攤涼、加曲糖化、配糟入窖發(fā)酵，固態(tài)蒸餾而成［11］。在整個流程中，產(chǎn)生甲醇的環(huán)節(jié)主要是原料糧谷蒸煮，在高溫條件下，果膠質(zhì)中所含的半乳糖醛酸或半乳糖醛酸酯發(fā)生水解作用，產(chǎn)生甲氧基，并還原形成甲醇，這是整個流程甲醇產(chǎn)生的起點，從這里開始甲醇將伴隨整個生產(chǎn)流程。在隨后的糖化、發(fā)酵過程中甲醇含量可能會受到影響，例如糖化酶夾帶的果膠基可能會分解出甲醇，從而增加產(chǎn)品甲醇含量，也有研究表明可以在發(fā)酵過程中加入菌株，通過菌株菌群優(yōu)勢抑制酒曲中其它果膠降解菌的生長，從而降低發(fā)酵液中甲醇含量［12］。發(fā)酵完成后，生產(chǎn)過程中的甲醇已經(jīng)全部產(chǎn)生，而在形成成品白酒前最重要的一步是固態(tài)蒸餾，在蒸餾過程中甲醇會跟隨酒精一起進入成品白酒，如不能進行有效的控制，這一環(huán)節(jié)將最終決定蕎酒中甲醇含量的高低。

3 結(jié)論

綜上所述，云南小曲清香型蕎酒中甲醇含量偏高主要是原料。苦蕎相較于其他糧谷原料果膠質(zhì)含量更高，因此以苦蕎為原料生產(chǎn)的小曲清香型白酒中甲醇含量水平略高于高粱、玉米、小麥等生產(chǎn)的其它白酒。但并不代表蕎酒的甲醇含量就一定不符合云南小曲清香型白酒標(biāo)準(zhǔn)的要求，即≤0.6g／L（按100%酒精度折算）。生產(chǎn)者依然可以通過對原料和生產(chǎn)流程的控制降低蕎酒中甲醇的含量，可行的措施有如下幾點：

1）原料的預(yù)處理。

原料在使用前進行預(yù)處理可有效除去糧谷中的酸味、霉味和部分可溶性果膠。蒸煮前可預(yù)先進行浸泡12～24 h，再用清水清洗以除去單寧、可溶性果膠等雜質(zhì)，同時因經(jīng)浸漬過的原料淀粉顆粒已膨脹，有利于蒸煮時糊化，具有發(fā)酵過程中升酸緩慢、發(fā)酵快、殘?zhí)巧俚葍?yōu)點。

2）原料蒸煮的有效控制。

降低蒸煮壓力和增加排放氣次數(shù)可有效降低甲醇含量。甲醇主要產(chǎn)生在蒸煮的過程中，特別是在高壓條件下果膠質(zhì)水解成甲醇，壓力越高，溫度越高，產(chǎn)生的甲醇量越多，降低蒸煮壓力對減少白酒中甲醇含量有一定作用，但壓力低會使糊化不徹底，引起可發(fā)酵性糖的損失，影響出酒率。在間歇式生產(chǎn)過程中可采用排氣的方法以除去醪液中的甲醇。［13］

3）蒸餾過程的控制。

通過利用甲醇和乙醇物理特性的不同實現(xiàn)甲醇和酒精的有效分離，甲醇沸點是64.7℃，乙醇沸點是78.3℃，其揮發(fā)和分離不是由各自純組分的沸點決定的，而是決定于各分子之間的作用力，在水分含量較低或無水分時，甲醇更易揮發(fā)；若含水量大，由于氫鍵的作用，甲醇更難揮發(fā)。也就是說甲醇在酒精度低時，作為尾級雜質(zhì)，酒精度高時作為頭級雜質(zhì)，因此在蒸餾過程中 “掐頭去尾”，是去除甲醇的有效方式［14］。