不同品種甘蔗汁釀造的銀朗姆酒中雜醇油含量測定

王松磊，楊華峰，于淑娟,*，曾新安，朱思明，萬行海，劉加強

（1.華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510640；2.云南太陽魂酒業有限公司，云南 昆明 650217）

不同品種甘蔗汁釀造的銀朗姆酒中雜醇油含量測定

王松磊1，楊華峰1，于淑娟1,*，曾新安1，朱思明1，萬行海2，劉加強2

（1.華南理工大學輕工與食品學院，廣東 廣州 510640；2.云南太陽魂酒業有限公司，云南 昆明 650217）

為探索釀 酒原料對銀朗姆酒中雜醇油含量的影響，采用冷汁生石灰澄清法對甘蔗汁進行處理，經18 ℃低溫發酵和蒸餾后，選取中間蒸餾組分，調配成40%（V/V）的基礎酒，利用氣相色譜法進行分析。結果顯示：銀朗姆酒中異戊醇含量最高，占雜醇油總量的46.70%～63.22%；其次為正丙醇和異丁醇，分別占20.26%～36.08%和14.47%～15.87%；正丁醇和正戊醇含量較低。6種蔗汁原料酒中，大黑熊品種的銀朗姆酒中雜醇油含量最高，達到389.54 mg/L，其次是蔗94128（316.91 mg/L）、臺優（312.27 mg/L）、粵00236（295.83 mg/L），含量較低的為臺22（254.76 mg/L）和桂00122（239.48 mg/L）。本方法可快速、準確檢測銀朗姆酒中雜醇油的含量，用以選擇適宜釀酒的甘蔗品種。

甘蔗品種；發酵；銀朗姆酒；雜醇油；氣相色譜

朗姆酒是用蔗汁或者甘蔗糖蜜為原料，經過發酵、蒸餾、陳釀、調配而成的一種國際知名烈性酒。它與白蘭地、威士忌、伏特加一起被稱為世界4大蒸餾酒。根據陳釀時間不同，朗姆酒主要分為銀朗姆酒、金朗姆酒和黑朗姆酒3大類。銀朗姆酒又稱白朗姆酒，是指蒸餾后未經橡木桶陳釀的朗姆酒。其酒體輕淡，能充分保留甘蔗原料本身的特點，可以作為生產金朗姆和黑朗姆的基酒[1]。

雜醇油是指含有2個碳原子以上的醇類，又稱為高級醇[2-3]。酒精飲料中常見的雜醇油有正丙醇、正丁醇、仲丁醇、異丁醇、異戊醇和正戊醇等[2-6]。高級醇是酒精飲料中的主要香氣成分，除乙醇外，它們的貢獻值占酒體香氣的50%[7]。雜醇油往往帶有濃烈、刺鼻的味道，當含量低于300 mg/L時，對朗姆酒的香氣有積極的貢獻[8]。但是當雜醇油含量過高時，則會嚴重影響產品的品質，增加酒的苦澀感[9-10]。雜醇油有一定毒性，毒副作用高于同劑量的乙醇，攝入過量時會出現上頭等癥狀，嚴重時甚至會導致酒精性肝病[11-16]。

傳統的雜醇油檢測方法采用分光光度計法，該法是通過硫酸作用于異丁醇和異戊醇，使其生成戊烯和丁烯，然后與對二甲胺基苯甲醛反應顯橙黃色，并通過標準系列比較來定量[17]。該法靈敏度低，干擾因素多，測定誤差大[18]。隨著技術發展，氣相色譜法檢測雜醇油得到了更廣泛的認可[19]。目前，國標中關于雜醇油檢測的氣相色譜法只是以異丁醇和異戊醇的總量作為雜醇油的總量[20]，沒有涉及其他雜醇油的檢測。

我國甘蔗資源豐富、種植面積廣泛，是世界第3大產糖國[21-22]。本研究選擇產量較大、性能穩定的6種甘蔗，采用氣相色譜技術，對不同品種蔗汁采用相同工藝及工藝條件釀造的銀朗姆酒中的雜醇油進行氣相色譜分析，建立朗姆酒中雜醇油的檢測方法，探索原料對銀朗姆酒品質的影響，從而為生產高品質朗姆酒提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮甘蔗由廣東省翁源縣糖廠提供、品種為臺22、粵00236、桂00122、臺優、蔗94128、大黑熊；Maurivin R2酵母菌 澳大利亞Maurivin酵母有限公司。

酒石酸 天津市科密歐化學試劑有限公司；無水乙醇 國藥集團化學試劑有限公司；正丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇（均為色譜純） 阿拉丁（上海）試劑有限公司。

1.2 儀器與設備

FE20型pH計 瑞士Mettler Toeldo儀器有限公司；WYA-2W型阿貝折光儀 上海精科儀器有限公司；LRH-250型恒溫培養箱 上海一恒科學儀器有限公司；TDL-50B型離心機 上海安亭科學儀器廠；GC7820A型氣相色譜儀、HP-INNOWAX色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm） 美國Agilent公司。

1.3 方法

1.3.1 酒樣制備

不同品種甘蔗經壓榨、過濾后得新鮮蔗汁各4 L。經6層紗布過濾后，蔗汁放置在50℃的水浴鍋中加熱60 min。加入預先配制好的6°Be’的石灰乳使其體積分數為1.5%，常溫冷卻后取上清液。加酒石酸調節pH值至3.5，加入Maurivin R2酵母菌使其質量濃度為0.2 g/L，在18℃條件下恒溫培養發酵至殘糖量低于4 g/L。發酵完成后，發酵汁在4 000 r/min的轉速下離心10 min，收集上清液，即得發酵完的酒樣3.5 L。將發酵完成的酒樣在5 L的玻璃容器中蒸餾2次。其中1次蒸餾至酒精度29%（V/V），不進行掐頭操作；2次蒸餾至酒精度69%（V/V），按照酒頭度數為90%（V/V），掐去總酒精度的1%。檢測相關指標，然后進行調配得40%（V/V）的銀朗姆酒約1 L待測。

1.3.2 標準品制備

將無水乙醇配成40%（V/V）乙醇溶液；準確稱取1.00 g正丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇，用40%乙醇溶液做溶劑，分別定容于100 mL的容量瓶中，配成10 g/L的標準液待用，其中內標物為叔戊醇。取1 mL 10 g/L的正丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、正戊醇、異戊醇、叔戊醇溶液，移入預先加有40%乙醇溶液（減少香氣損失）的100 mL容量瓶中，用40%乙醇溶液定容至刻度線，得混標液。取1 mL 10 g/L的叔戊醇，單獨定容到100 mL容量瓶內得質量濃度為100 mg/L的內標液。然后取1 mL 100 mg/L的叔戊醇內標液，加入1 mL酒樣，混合均勻作為待測樣品。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：HP-INNOWAX毛細柱（30m×0.25mm，0.25μm）；進樣量2μL；載氣為氦氣（He）；流速1.0mL/min；無分流模式；隔墊吹掃氣體流速20 mL/min；進樣口溫度250℃；升溫程序：40℃保持2 min，以1℃/min升至6 0℃，然后以10℃/min升至220℃，保持2 min，全程40 min。

1.4 SPSS統計分析

將不同品種蔗汁所釀得銀朗姆酒中雜醇油的數據錄入SPSS軟件，設定6種甘蔗品種作為變量，采用類間平均法和平均歐式距離法進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 蔗汁發酵前的糖度、酸度以及發酵后的酒精度

表1 不同品種蔗汁初始糖度、酸度及發酵完成后酒精度Table1 Sugar content, acidity and alcohol content of fermented sugarcane juice from different varieties

根據GB/T 15038—2006《葡萄酒、果酒通用分析方法》[23]，對6種品種蔗汁發酵前的糖度、酸度以及發酵后的酒精度進行分析，結果如表1所示。桂00122品種含糖量最高，其次臺22、粵00236、蔗94128、臺優，大黑熊含糖量最低。蔗汁發酵完成后的酒精度與原蔗汁的含糖量正相關，其中桂00122發酵完成的酒精度達到了12.3%（V/V），而大黑熊僅有8.5%（V/V）。桂00122和蔗94128的酸度相對較低，分別為0.775 6 g/L和0.861 8 g/L；臺22、蔗94128和大黑熊酸度較高，均為1.206 5 g/L；臺優酸度為1.120 3 g/L。

2.2 色譜定性分析

圖1 雜醇油標準物質的氣相色譜圖Fig.1 GC profile of fusel oil standard

圖2 臺優釀造朗姆酒中雜醇油的氣相色譜圖Fig.2 GC profile of fusel oil in silver rum fermented from Taiyou sugarcane juice

圖1 為7種雜醇油標準物的混標譜圖，結合單標譜圖得出各組分出峰先后順序依次為乙醇（2.86 min）、叔戊醇（3.86 min）、仲丁醇（4.15 min）、正丙醇（4.50 min）、異丁醇（6.16 min）、正丁醇（8.39 min）、異戊醇（10.59 min）、正戊醇（12.43 min）。圖2為蔗汁臺優發酵所得的銀朗姆酒的氣相色譜圖，結合混標譜圖可知，使用HP-INNOWAX色譜柱，在設定的條件下進樣，基線平穩，各種雜醇油峰形良好，保留時間適中，分離效果較好。

2.3 內標物選擇及相對校正因子的確定

實驗中選擇叔戊醇作為內標物的原因如下：1）朗姆酒中不含有叔戊醇；2）叔戊醇屬于高級醇，根據相似相溶原理，易溶于酒樣，從而減少揮發、增加檢測的準確性；3）由圖1和圖2可知，在選定的色譜條件下，叔戊醇出峰時間適中，與樣品峰不重疊、峰形良好，適合做朗姆酒定量檢測的內標物。

根據得到的叔戊醇和雜醇油的混標氣相色譜圖（圖1），采用氣相色譜儀自帶的工作站進行積分，可求出內標物和雜醇油的峰面積，進而計算得出正丙醇、仲丁醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正戊醇的相對校正因子（表2）。仲丁醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、異戊醇、正戊醇的相對校正因子分別為0.873、0.983、1.025、1.029、1.096、1.170，相對標準偏差在0.022～0.054，說明各標準品的校正因子穩定，該檢測方法重復性良好。

表2 不同雜醇油的相對校正因子Table2 Relative correction factors for different components of fusel oil to tert-amyl alcohol

2.4 不同品種銀朗姆酒中雜醇油含量對比

由表3可知，銀朗姆酒中主要的雜醇油為正丙醇、異丁醇和異戊醇，正丁醇和正戊醇的含量很少，仲丁醇則沒有檢測到。在3種主要的雜醇油中，含量最高的為異戊醇，在不同品種的甘蔗釀造的朗姆酒中占到雜醇油總量的46.70%～63.22%；其次為正丙醇和異丁醇，分別占20.26%～36.08%和14.47%～15.87%。這一結果與Sampaio[24]及Pino[25]等的研究成果相似。本研究表明：銀朗姆酒中正丙醇的含量很高，而國標中關于雜醇油檢測的氣相色譜法只是以異丁醇和異戊醇的總量作為雜醇油的總量[17]，在測定朗姆酒中雜醇油含量時，正丙醇也應該作為主要的檢測目標物質之一。

在雜醇油總量上，大黑熊釀造的銀朗姆酒中雜醇油的含量遠高于其他品種，其次是蔗94128、臺優、粵00236、臺22、桂00122。Hazelwood等[20]研究表明：每種雜醇油都可以由對應的氨基酸通過酵母代謝而產生，如正丙醇、異丁醇、正戊醇分別是由蘇氨酸、纈氨酸和亮氨酸通過脫氨作用生成相應酮、酸，最終經過經脫羧作用和脫氫作用而產生。因此大黑熊與其他蔗汁釀造的朗姆酒中雜醇油含量的差別可能與糖蔗和果蔗中氨基酸成分的差異有關。

表3 不同品種甘蔗汁釀制銀朗姆酒中各雜醇油含量Table3 Content of fusel oil components in silver rum fermented from sugarcane juice from different varieties

巴西是朗姆酒的主要產地，也是朗姆酒的主要出口國，在朗姆酒質量指標方面有嚴格的規定。根據巴西朗姆酒的出口標準，朗姆酒中雜醇油的含量應不大于360 mg/L[26]。本研究選用的6種甘蔗所釀得的朗姆酒中，除大黑熊外，均符合該要求。

圖3 不同品種蔗汁釀造銀朗姆酒的聚類分析圖Fig.3 Cluster analysis of sliver rum fermented from sugarcane juice from different varieties

運用SPSS對6種銀朗姆酒進行聚類分析。由圖3可知，6種釀酒甘蔗可以分為3類。第1類為大黑熊，它釀得的銀朗姆酒中含有最多的正丙醇、異丁醇和正戊醇，且雜醇油總量最高。第2類為桂00122和臺22，其中桂00122所釀的銀朗姆酒含有最少的正丙醇、異丁醇、正丁醇和正戊醇，異戊醇的含量也相對較小；臺22釀造的銀朗姆酒中則含有最少的異戊醇，另外正丙醇、異丁醇和正丁醇含量也比較低；二者對應銀朗姆酒中雜醇油的總量也低于其他幾種蔗汁。第3類為粵00236、臺優和蔗94128。其中粵00236和臺優距離最近，各雜醇油的含量相差不大。蔗94128對應的朗姆酒雖含有最多的正戊醇和相對較高的異戊醇，但是由于正丙醇含量較低，使得雜醇油總量與粵00236、臺優相差不大，所以同屬于一類。

不同種類蔗汁釀造的銀朗姆酒之間雜醇油含量的差異與原料的組分有關。桂00122、臺22、粵00236、臺優、蔗94128釀得的銀朗姆酒中雜醇油的總含量低于360 mg/L，較為適合釀造朗姆酒。

3 結 論

利用氣相色譜技術建立了快速、準確測定銀朗姆酒中雜醇油的方法。通過數據分析得知，銀朗姆酒中含量最高的雜醇油是異戊醇，其次是正丙醇和異丁醇。而GB/T 5009.48—2003《蒸餾酒與配制酒衛生標準的分析方法》中采用異丁醇和異戊醇的含量作為蒸餾酒中雜醇油總量[17]。基于本研究結果表明，在檢測朗姆酒的雜醇油時，也應考慮正丙醇的含量。經統計分析，果蔗大黑熊釀得的銀朗姆酒中雜醇油的含量最高，其次是蔗94128、臺優、粵00236、臺22、桂00122。對6種釀酒蔗汁進行聚類分析得到3類蔗汁：第1類為大黑熊；第2類為桂00122和臺22；第3類為粵00236、臺優和蔗94128。從控制雜醇油含量的角度考慮，糖蔗相比果蔗更適宜作為釀造朗姆酒的品種。這可為日后制定朗姆酒的生產標準提供了理論依據。

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Determination of Fusel Oil Contents in Silver Rums Fermented from Sugarcane Juice from Six Different Varieties

WANG Song-lei1, YANG Hua-feng1, YU Shu-juan1,*, ZENG Xin-an1, ZHU Si-ming1, WAN Xing-hai2, LIU Jia-qiang2
(1. College of Light Industry and Food Science, South China University of Science and Technology, Guangzhou 510640, China; 2. Yunnan Sunspirit Winery Co. Ltd., Kunming 650217, China)

In order to investigate the effect of raw material sources on the contents of fusel oils in silver rum, after cold juice lime clarification, low-temperature fermentation at 18 ℃ and distillation, the intermediate fraction of silver rum was collected and then mixed into 40% (V/V) basic rum. The samples were analyzed by gas chromatography (GC). The results indicated that isoamyl alcohol was the most abundant component in fusel oil of silver rum, which accounted for 46.70%–63.22% of the total fusel oil. The contents of propanol and isobutanol were 20.26%–36.08% and 14.47%–15.87%, respectively. The contents of butanol and pentanol were relatively lower in silver rum. Among six sugarcane varieties, the rum made from Daheixiong variety had the highest content of fusel oil (389.54 mg/L), followed by Zhe 94128 (316.91 mg/L), Taiyou (312.27 mg/L), Yue 00236 (295.83 mg/L), Tai 22 (254.76 mg/L) and Gui 00122 (239.48 mg/L). These results ma y provide a scientific and technical basis to analyze the fusel oil content in silver rum and select suitable sugarcane varieties for the product ion of high-quality rum.

sugarcane varieties; fermentation; silver rum; fusel oils; gas chromatography

TS261.2

A

1002-6630（2014）02-0137-04

10.7506/spkx1002-6630-201402025

2013-08-11

國家自然科學基金面上項目（21076088）；廣東省重大科技攻關項目（2012A020200002；2012A020100005）

王松磊（1988—），男，碩士研究生，研究方向為果酒釀造。E-mail：w.songlei@mail.scut.edu.cn

*通信作者：于淑娟（1955—），女，教授，博士，研究方向為制糖工程。E-mail：lfshjyu@scut.edu.cn