葡萄酒中有機酸及測定方法的探討

楊舒雅

(寶雞市質(zhì)量技術(shù)檢驗檢測中心，陜西寶雞 721000)

葡萄酒含有多酚類物質(zhì)、有機酸、微量元素等多種成分，其中有機酸是葡萄酒風(fēng)味的主要決定性因素[1]。葡萄酒的酸度主要取決于其中的有機酸含量。適宜的酸度可以平衡葡萄酒的口感，使葡萄酒風(fēng)味清晰可辨，還可以使葡萄酒持久保鮮，在陳年過程中發(fā)揮重要作用。酸度低的葡萄酒的穩(wěn)定性更高。

1 葡萄酒中主要的有機酸及其對風(fēng)味和品質(zhì)的影響

1.1 葡萄酒中主要的有機酸

葡萄酒是以新鮮的葡萄發(fā)酵釀制而成的，酒精度≥7.0%[2]。主要的有機酸有酒石酸、蘋果酸、檸檬酸、乳酸、琥珀酸和乙酸等[3]，其中乙酸為揮發(fā)酸，其余為非揮發(fā)酸。

1.2 葡萄酒中主要的有機酸對其風(fēng)味和品質(zhì)的影響

1.2.1 酒石酸、蘋果酸和檸檬酸

酒石酸、蘋果酸和檸檬酸都是存在于葡萄中的。酒石酸是葡萄酒的特征酸，在有機酸中含量最高。更為重要的是，酒石酸可以降低葡萄酒的pH值，促進(jìn)葡萄酒長久保鮮。酒石酸控制葡萄酒的酸度，對口感、風(fēng)味和葡萄酒的顏色起到關(guān)鍵作用。蘋果酸帶有一定水果香氣，具有澀味和生青味，在葡萄酒的發(fā)酵過程中部分蘋果酸轉(zhuǎn)化從而降低了葡萄酒的酸澀感[1]。檸檬酸口感清冽，帶有果香味。檸檬酸作為酸度調(diào)節(jié)劑應(yīng)用在葡萄酒釀造過程中，檸檬酸可以幫助SO2防止葡萄酒變質(zhì)，并維持和穩(wěn)定紅葡萄酒的顏色，但不可過量使用，干、半干、半甜葡萄酒限量1.0 g/L，甜葡萄酒限量2.0 g/L[2]。

1.2.2 乳酸、琥珀酸和乙酸

乳酸、琥珀酸和乙酸來源于發(fā)酵過程。乳酸比較溫和，在乳酸菌的作用下，蘋果酸轉(zhuǎn)化成乳酸，使得葡萄酒呈現(xiàn)出柔潤的口感[3]。但并非所有的葡萄酒都會進(jìn)行乳酸發(fā)酵。琥珀酸又名丁二酸，帶有苦味，其復(fù)雜的味感使得葡萄酒的醇厚感得以呈現(xiàn)。乙酸又名醋酸，微量乙酸豐富了葡萄酒的口感，過量乙酸則使葡萄酒無法呈現(xiàn)出純正的口感。

2 葡萄酒中主要的有機酸測定方法的探討

2.1 電位滴定法

2.1.1 總酸

葡萄酒的總酸是指葡萄酒中游離酸的總量。葡萄酒的總酸以酒石酸表示。用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液（V1）滴定樣品（V2），以pH=8.2為電位滴定終點[4]。總酸結(jié)果計算如下：

式中：X為試樣中總酸含量，以酒石酸計，g/L；c為堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V0為空白試驗消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V1為樣品滴定時消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V2為吸取樣品的體積，mL；75為酒石酸的摩爾質(zhì)量，g/mol。

2.1.2 實驗討論

此方法測定的是總酸含量，國標(biāo)中對總酸不作要求，以實測值表示。實驗前要對電位滴定儀（或酸度計）進(jìn)行校準(zhǔn)，才能保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。淺色葡萄酒也可以用酚酞作指示劑來測定總酸。

2.2 蒸餾滴定法

2.2.1 揮發(fā)酸

葡萄酒的揮發(fā)酸主要是乙酸。乙酸是控制葡萄酒生產(chǎn)過程是否被細(xì)菌污染以及儲存過程中是否酸敗變質(zhì)的重要指標(biāo)。將葡萄酒中（V）低沸點的酸類蒸餾出來，用堿標(biāo)準(zhǔn)溶液(V1)滴定蒸餾出的酸[4]。揮發(fā)酸結(jié)果計算如下：

式中：X為試樣中揮發(fā)酸含量，以乙酸計，g/L；c為堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度，mol/L；V1為試樣滴定時消耗堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V為吸取樣品的體積，mL；60.0為乙酸的摩爾質(zhì)量，g/mol。

2.2.2 實驗討論

揮發(fā)酸含量必須≤1.2 g/L[2]。當(dāng)揮發(fā)酸含量接近或者≥1.2 g/L時，可以通過測定SO2修正計算結(jié)果。

2.3 高效液相色譜法（HPLC）

高效液相色譜法是測定有機酸的一種常用方法。葡萄酒含有醇類、糖類及天然色素等多種復(fù)雜成分，測定有機酸種類不同，樣品的前處理方法與色譜條件是不同的。樣品前處理方法分為兩種。①樣品稀釋（或離心）過濾后即可用HPLC測定。②為了排除葡萄酒中糖類、醇類和天然色素等干擾，將樣品進(jìn)行一系列前處理以后再進(jìn)行HPLC測定。在色譜條件方面，可以通過色譜柱的選擇、流動相濃度或組分的改變、流動相pH的選擇、柱溫的改變及檢測波長的選擇等方面來改變、優(yōu)化色譜條件。

2.3.1 樣品經(jīng)過稀釋后直接進(jìn)行HPLC測定

樣品稀釋后采用色譜柱（Hypersil ODS2），以高效液相色譜儀（紫外）測定檸檬酸標(biāo)準(zhǔn)系列和樣品峰面積[4]。結(jié)果計算如下：

式中：X為試樣中檸檬酸含量，g/L；c為由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得試樣溶液中檸檬酸的濃度，g/L；F為樣品溶液的稀釋倍數(shù)。

樣品經(jīng)過稀釋過濾直接測定，減少時間和降低了成本。對于樣品稀釋后直接進(jìn)行HPLC測定，GB15038—2006國標(biāo)中只有檸檬酸的測定方法，而在實際檢測中，可以通過改變色譜條件進(jìn)行多種有機酸檢測，對國標(biāo)方法的完善提供參考。馬麗艷等[5]將樣品離心過濾，采用CAPCELLPAK MGS5色譜柱測定了葡萄酒中8種有機酸，相關(guān)系數(shù)、精密度、回收率等均符合要求。

2.3.2 樣品經(jīng)過固相萃取后進(jìn)行HPLC測定

樣品加入固相萃取柱（LC—SAX SP，3 mL），依次用超純水，1%H2SO4溶液洗脫，采用色譜柱（Fetigsaule RT 300-7，8），以H2SO4溶液作流動相，以高效液相色譜儀（紫外）分別測定有機酸混合標(biāo)準(zhǔn)系列（檸檬酸、酒石酸、蘋果酸、琥珀酸、乳酸、醋酸）和樣品峰面積[4]。結(jié)果計算如下：

式中：Xi為試樣中有機酸各組分的含量，g/L；ci為由標(biāo)準(zhǔn)曲線求得試樣溶液中有機酸各組分的濃度，g/L；F為樣品溶液的稀釋倍數(shù)。

此方法可以同時測定酒石酸等6種有機酸含量，還可以在適當(dāng)改變色譜條件后同時測定蔗糖、葡萄糖、甘油等糖醇含量。

2.3.3 樣品經(jīng)過固相萃取后進(jìn)行RP-HPLC測定

新頒布的GB 5009.157—2016食品中有機酸的測定方法中，將樣品稀釋后加入固相萃取柱，采用反相色譜柱CAPECELL PAK MG S5 C18測定酒石酸等6種有機酸含量，并沒有葡萄酒中有機酸的測定方法，楊東偉等[6]以固相萃取的前處理方法，使用Hypersil C18柱同時測定了葡萄酒11種有機酸含量，相關(guān)系數(shù)r在0.996以上，準(zhǔn)確度和精密度都符合檢測規(guī)范的要求。RP-HPLC是最常用的檢測方法，在實際測定中通過優(yōu)化色譜條件得到最佳分離效果［3］，彌補了國標(biāo)方法的不足。

2.4 離子色譜法（IC）

離子色譜法是HPLC的一種。利用淋洗液對留在分離柱上的有機酸離子進(jìn)行洗脫，根據(jù)不同有機酸離子進(jìn)行離子交換能力的強弱不同而依次分離，電導(dǎo)檢測測定。

新頒布的SN/T 4675.5—2016出口葡萄酒中有機酸的測定方法，是在樣品稀釋后用離子分離柱-色譜柱（AS11-HC），以KOH溶液作淋洗液進(jìn)行梯度洗脫，以離子色譜-電導(dǎo)檢測分別測定有機酸混合標(biāo)準(zhǔn)系列（乙酸、乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸）和樣品峰面積。結(jié)果計算如下：

式中：X為試樣中有機酸含量，mg/L；C為測試溶液中有機酸的濃度，mg/L；C0為空白溶液中有機酸的濃度，mg/L；V為定容體積，mL；m為試樣取樣體積，mL。

離子色譜法目前沒有國標(biāo)法的測定方法，楊春霞等[7]采用離子色譜法同時測定了葡萄酒中9種有機酸含量，杜利君等[8]建立了離子色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，即IC-MS測定葡萄酒中有機酸的檢測方法，達(dá)到了很好的分離效果，這些可以為離子色譜法國標(biāo)法的制定提供支持

3 結(jié)語

現(xiàn)代分離技術(shù)和檢測儀器的發(fā)展與應(yīng)用，為分析有機酸含量提供了更多的選擇。固相萃取是一種常用的前處理方法，能夠?qū)⑵咸丫浦械奶谴碱惖扰c有機酸有效分離。高效液相色譜法是最常用的葡萄酒中有機酸的檢測方法，可以通過優(yōu)化色譜條件達(dá)到最佳的分離效果。離子色譜法無需進(jìn)行樣品前處理，即可同時得到多組分的分析結(jié)果，檢測的有機酸的濃度范圍也比較寬。RP-HPLC、IC、IC-MS等檢測方法彌補了國標(biāo)測定方法的不足，為今后國標(biāo)方法的完善提供了參考。總之，在檢測有機酸的方法選擇上，應(yīng)根據(jù)葡萄酒的種類和檢測要求，選擇合適的測定方法，得到準(zhǔn)確的檢測結(jié)果，實現(xiàn)葡萄酒的質(zhì)量的提升和控制。