黄酒中氨基甲酸乙酯和尿素的处理工艺

黄酒中氨基甲酸乙酯和尿素的处理工艺

材料与方法

1.样品、仪器与试剂酒样:选取8个不同品牌的黄酒样品作为实验对象。仪器:GC-MS(Agilent6890NGC-5973MS气质联用仪,美国安捷伦公司);RE-301旋转蒸发仪(上海羌强),DC0520低温恒温槽(上海精密);KL512型氮吹仪(北京康林);TCDB-l蛋白质分离检测仪(杭州天辰仪器设备有限公司);ChemElut50mL固相萃取柱(美国瓦里安)。实验试剂及药品:氨基甲酸乙酯标准品、氨基甲酸正丙酯标准品(美国Sigma,≥99%);考马斯亮蓝G-250(Sigma,≥99%)、蔗糖、硫酸铁、茚三酮、邻菲罗啉丙酮、NaOH、盐酸、乙醇、葡萄糖、甲基红、硫酸铜、次甲基蓝、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、甲醛溶液、NaCl等(中国医药集团化学试剂有限公司产品)。

2.实验方法

(1)助剂的制备按以下流程进行制备:

助剂处理酒样实验在200mL酒样中加入200mg助剂,搅拌60min,室温放置24h,过滤。1.2.3指标测定EC含量测定:固相萃取-GC-MS法[7];尿素含量的测定[8];蛋白质含量与分子量的测定[9];单宁含量的测定:将酒样稀释4倍,采用磷钼酸-磷钨酸吸光光度法测定;多糖测定:采用费林氏容量法;α-氨基氮测定:采用茚三酮比色法测定,设定波长570nm;酒样强化试验:试验酒样放入冰箱(0℃)24h,再60℃水浴加热24h,重复3次,测定EC和尿素的含量。

3.结果与讨论

(1)助剂添加量、处理时间和温度对减除EC和尿素效果的影响2.1.1助剂添加量与EC和尿素减除效果的关系酒样在25℃处理时间为24h时,EC和尿素的去除率随添加量的变化情况如图1所示。从图1可知,随着助剂添加量的增加,在酒体中残留的EC和尿素含量逐渐减少,当助剂添加量为酒体1‰(重量)时,EC和尿素的去除率分别为56.3%、53.0%,这说明助剂对酒样中的EC和尿素同时具有较好的吸附减除作用。在实际过程中,由于酒样中的EC和尿素含量略有不同,助剂的添加量一般为0.8%~1‰。2.1.2助剂处理时间与EC和尿素去除效果的关系酒样在25℃助剂添加量为1‰时,EC和尿素的处理效果随时间的变化情况如图2所示。从图2(图略)可知,处理时间从2h增至24h,对EC和尿素的去除率分别从44.4%和35.0%增至56.1%和53.0%。由于在酒体中用助剂吸附除去EC和尿素是一个较为复杂的化学物理过程,同时酒体中的其他共存物也会影响吸附减除效果,所以在实际操作中,助剂加入酒体后,先搅拌1~2h,然后室温静置24h,以提高和确保EC和尿素的减除效果。

(2)助剂处理温度与EC和尿素减除效果的关系

酒样在助剂添加量为1‰、处理时间为24h时,酒体中EC和尿素的去除率与处理温度的变化关系如图3所示(图略)。图3结果表明,升高温度会降低EC和尿素的减除效果。一般来说,化学吸附为吸热过程;物理吸附为放热过程。助剂吸附EC和尿素的过程可能通过两种方式:一是通过助剂表面的金属离子与EC和尿素以化学键合或偶极引导作用产生化学吸附作用,具有一定的选择性;二是助剂表面及其内部孔道的物理吸附作用;也可能是两种方法同时产生作用,但从试验结果来看物理吸附过程起了主导作用,从延迟静置处理时间可提高EC和尿素的去除率也能说明这一点。虽然低温有利于助剂去除EC和尿素(如结合黄酒澄清的冷冻过滤工艺),并减少酒体中的乙醇与尿素反应生成EC,但考虑设备投入及能耗,一般采用室温处理。

(3)助剂处理前后酒样理化和感官指标的对比

助剂处理酒样前后,酒体的主要理化指标变化见表1(表略)。从表1可知,助剂处理后酒体中除了蛋白质和多酚外,其他成分的含量基本不变,对蛋白质和多酚类的去除率分别达到51.0%和36.4%。进一步的研究表明,所除去的蛋白质主要是易引起黄酒沉淀的敏感蛋白,这说明研发制备的新型黄酒助剂,既能除去黄酒的EC和尿素,又能提高酒体的非生物稳定性。助剂处理后黄酒的感官指标,请部级品酒师品赏鉴定,从色、香、味三方面来评判,以未处理的对照酒样为标准,每项的记分为6个加(+),结果如表2所示(表略)。助剂处理后酒体感官指标的变化,主要表现在酒体颜色变浅,而口感和风味基本保持不变。

(4)助剂处理成品酒减除EC和尿素的效果

从超市选购8种品牌的黄酒为酒样,助剂处理后,酒样中EC和尿素的去除率如表3所示(表略)。从表3中可知,在未处理的对照酒样中,只有5号酒样的EC含量低于100μg/L,酒样经助剂处理后,EC的含量都低于100μg/L(已达到日本清酒的限量标准),但酒样之间的EC和尿素的去除率却存在着较大的差异,而且在同一酒样中,EC与尿素的去除率大小也不一致,造成这一现象的可能原因是,由于影响黄酒EC和尿素去除率的因素诸多、情况复杂,如各种品牌黄酒的生产工艺以及酒体中共存物质的差异等。因而,要想取得最佳的处理效果,则需要针对每一个品牌黄酒的特点来改进和优化助剂除去EC和尿素的技术方法与工艺条件。另一方面,从表3中也可看出,尿素含量的大小与EC含量之间并不存在必然的联系,这一现象与文献报道[8]的情况相一致。这是因为尿素与乙醇反应生成EC,既与尿素的含量有关,也取决于反应的温度;同时,与EC相比,尿素的含量总是大了2~3数量级。但降低酒体中尿素的含量,能减少黄酒在陈酿老化过程的EC生成,这是勿容置疑。

(5)助剂处理发酵液、煎酒液和成品酒的效果对比

成品酒中EC主要来自于煎酒和陈酿过程[6],所以如能在发酵液除去EC和尿素,必将更加有效地抑制和降低酒体中EC的含量。用助剂分别处理发酵液、煎酒液和成品酒,并通过强化试验来模拟自然存放过程,其试验结果如表4所示(表略)。从表4中的数据可推算,在同样条件下,助剂处理发酵液比处理煎酒液,在成品酒中的EC含量可减少30.8%;与处理成品酒相比,EC含量可减少52.1%;与对照酒样相比,EC含量可减少73.4%,这表明助剂处理发酵液,可更加有效地降低和控制成品酒中的EC含量。另一方面,从强化试验的数据来看,经助剂处理的发酵液、煎酒液和成品酒,经强化试验其酒体中EC含量的增长率也相对较低,这是由于助剂处理酒样后,降低EC含量的同时,也降低了尿素的含量,则有可能在黄酒的存放陈酿过程中减少了EC的生成。

结论

新研制的黄酒特种助剂能同时吸附减除酒体中的EC和尿素,在试验的8种品牌酒样中EC的去除率为42.0%~68.4%;尿素的去除率为38.8%~51.8%,酒样处理后EC的含量均低于100μg/L,酒体的风味口感及主要理化指标基本保持不变。助剂处理发酵液、煎酒液和成品酒的对照试验及强化试验表明,从发酵液开始用助剂处理,成品酒中EC的含量最低,同时经助剂处理的酒样在存放陈酿过程中可能会减少EC的生成。助剂同时去除EC和尿素的处理技术可与沉淀处理或冷冻过滤等工艺结合进行,简便易行,成本低,为降低和控制黄酒中的EC含量,提供了一个确实可行的技术方法。#p#分页标题#e#

本文作者:林文浩 林峰 周建弟 单位:浙江大学生物系统工程与食品科学学院 浙江大学化学系 浙江古越龙山绍兴酒股份有限公司