北方黃酒陳釀過程中主要成分含量及其變化趨勢

閻文飛，程凡升，郭瑞，宋雪琳，鄭華，朱丹*

（1.青島農業大學食品科學與工程學院，山東青島266109；2.青島農業大學生命科學學院，山東青島266109）

北方黃酒陳釀過程中主要成分含量及其變化趨勢

閻文飛1，2，程凡升1，郭瑞1，宋雪琳1，鄭華1，朱丹2*

（1.青島農業大學食品科學與工程學院，山東青島266109；2.青島農業大學生命科學學院，山東青島266109）

該研究通過高效液相色譜法及氣相色譜-質譜法檢測了四種不同年份的北方黃酒中主要成分含量，分析各物質在陳釀過程中的變化趨勢。結果發現，在陳釀過程中酒精度呈波動變化，總糖含量略有升高；pH增大、總酸以及各有機酸含量均減少，其中陳釀7年的黃酒中蘋果酸含量減少了94.8%，乙酸含量減少了66.9%；總酚含量和濁度呈上升趨勢；氨基酸態氮和蛋白質含量先上升后降低；苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等物質在揮發性物質中所占比重呈現先增加后降低的趨勢。因此，可通過pH、濁度、總糖、總酸、總酚、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸、酒石酸等物質的含量來分析北方黃酒的變化趨勢。

北方黃酒；陳釀；成分分析；變化趨勢

YAN Wenfei1,2,CHENG Fansheng1,GUO Rui1,SONG Xuelin1,ZHENG Hua1,ZHU Dan2*
(1.College of Food Science and Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China; 2.College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

黃酒作為我國獨有的酒種，是世界三大古酒之一，它營養豐富，有“液體蛋糕”的美稱。南方黃酒是由小麥、糯米、稻米經發酵配制而成，而北方黃酒則以黍米為原料，加陳伏麥曲、嶗山（麥飯石）礦泉水釀造而成。黃酒中富含氨基酸、生物活性肽、碳水化合物、礦物質、酚類等物質。適當的飲酒具有保護心血管，促進血液循環，增加食欲的作用[1]。萬春華等[2]研究發現，飲用適量的黃酒不僅可以增強機體的抗氧化能力，還可以降低氧化帶來的損傷。

近年來有越來越多的學者采用不同的方法檢測黃酒中的主要成分，并分析各物質在陳釀過程中的變化趨勢。李紅蕾等[3]測定了不同酒齡和類型黃酒的主要味覺成分，其結果表明，不同酒齡、不同類型的黃酒所含味覺物質在種類和數量上存在一定差異；馬燕紅等[4]采用氣相色譜-質譜法定性、氣相色譜三內標定量法分析了白酒陳釀過程中香味物質的變化趨勢，結果表明汾酒的pH值與酒齡呈負相關，酯類物質含量呈下降趨勢，酸類物質含量呈上升趨勢；SIDARIR等[5]研究了酒的顏色和單寧含量在釀造過程中的變化，結果表明在釀造葡萄酒的不同時期，不同菌株對其顏色、總酚、單寧酸含量產生不同程度的影響；鮑忠定等[6]選用吹掃捕集與氣相色譜-質譜聯用法測定不同年份的紹興黃酒中揮發性醇酯類化合物的變化，分析發現隨著紹興酒貯存時間的增加，乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、異丁酸乙酯含量增加；而β-苯乙醇、異戊醇、異丁醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇含量則相應減少；YU H Y等[7]采用近紅外光譜分析不同陳釀時間黃酒的區別，結果表明隨著陳釀時間的延長，酒精度、總酸、總糖含量均降低；OUYANG Q等[8]采用電子舌與多變量分析相結合分析陳釀3年、5年、8年和10年的黃酒，結果表明，采用便攜式電子舌設備可以準確地識別黃酒的酒齡。但是，目前對北方黃酒在陳釀過程中各物質變化趨勢的研究甚少。

此研究以陳釀1年、3年、4年、7年的北方黃酒為研究對象，對黃酒成分進行檢測分析，探究各物質在陳釀過程中的變化趨勢，從而深度了解黃酒陳釀過程。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

儲藏期為1年、3年、4年、7年的北方黃酒：青島九盛酒業有限公司，在4℃冰箱保存，現用現取；葡萄糖（分析純）：萊陽市康德化工有限公司；乙酸、乳酸、蘋果酸、琥珀酸、草酸、檸檬酸、酒石酸、牛血清血蛋白、福林酚試劑（均為分析純）：北京索萊寶科技有限公司；95%乙醇、85%磷酸（分析純）：國藥集團化學試劑有限公司；甲醛（分析純）：上海試劑四廠；考馬斯亮藍G-250：天津市登科化學儀器有限公司。

1.2 儀器與設備

6890N/5975B氣相色譜-質譜聯用儀、Agilent 1100型高效液相色譜儀、Akasil-C18（250 mm×4.6 mm×5 μm）型色譜柱：美國安捷倫科技有限公司；2800UV/VIS型分光光度計：尤尼科（上海）儀器有限公司；ACAR/PDMS/DBV涂層固相微萃取探針：青島貞正分析儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 總糖、酒精度、pH、總酸、氨基酸態氮測定

參照黃酒國家標準GB/T 13662—2008《黃酒》[9]。

1.3.2 總酚、蛋白質、濁度測定

總酚的測定參照嚴娟等[10]關于總酚提取和測定方法的研究，略有改動。

蛋白質的測定：分別取標準蛋白溶液0、0.02mL、0.04mL、0.06 mL、0.08 mL、0.10 mL，補加蒸餾水至0.1 mL，分別加入5mL考馬斯亮藍工作液，搖勻后靜置10 min，在波長595nm處測吸光度值，繪制標準曲線。樣品測定方法同上，取0.1mL酒樣進行測定，根據吸光度值計算蛋白質含量。

濁度[11]的測定：以800 nm為測定波長，用澄清未處理的同種酒樣為參比，將待測酒樣迅速搖勻測定。計算公式如下：

式中：W為濁度，%；T為透光率，%。

1.3.3 高效液相色譜法[12]測定有機酸含量

樣品前處理：用0.42μm濾膜過濾稀釋5倍的酒樣，并進行色譜分析；配制2 mg/mL的標準品。色譜條件：流動相為0.01 mol/L KH2PO4溶液，pH值為2.8，流速設為1.0 mL/min，柱溫設為28℃，運行時間為20 min，全自動進樣10 μL，紫外檢測波長設定為215 nm。在同一色譜條件下，用有機酸樣品進樣，以各酸的相對保留時間進行定性。采用外標法進行定量分析。本研究共測定7種有機酸，分別為蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸、乳酸、酒石酸、草酸，根據標準曲線回歸方程確定黃酒中各有機酸的含量。

1.3.4 氣相色譜-質譜法測定苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯含量

樣品處理：向頂空瓶中加入5 mL酒樣，加蓋密封墊和鋁帽，以頂空方式萃取黃酒中的揮發性成分。其中，萃取探針為ACAR/PDMS/DVB涂層固相微探針，時間和溫度分別設定為60 min和50℃，NaCl的質量濃度為0.15 g/mL。萃取的揮發性成分用于GC-MS測定分析。

色譜條件：DB-5MS色譜柱（30.0m×0.25mm×0.25μm）；手動無分流進樣，進樣口溫度為260℃；程序升溫：初始溫度為35℃，保留3 min；先以2℃/min的速率升至60℃，再以6℃/min的速率升至250℃，保留5 min[13]；檢測器溫度為250℃；以He為載氣，流速設定為1.2 mL/min。

質譜條件：電子電離源，離子源溫度為230℃，接口溫度為250℃，電子能量為70 eV，掃描范圍10～450 u，四級桿溫度150℃。

數據處理方法：設定峰寬值為0.010，初始閥值為15；使用NISTMS數據庫進行所得揮發性香氣物質的譜庫分析，并進行物質定性。

2 結果與分析

2.1 酒精度、總糖測定結果與分析

參照黃酒國家標準GB/T 13662—2008《黃酒》[9]測定了不同陳釀時間的北方黃酒中總糖含量和酒精度，其變化趨勢如圖1所示。

圖1 北方黃酒中總糖、酒精度的變化Fig.1 Changes of total sugar and alcohol content in northern Chinese rice wine

由圖1可知，隨著陳釀年份的增加，北方黃酒中總糖含量升高，酒精度呈波動變化。總糖含量增加主要是由于酒中糊精被有機酸作用轉化成葡萄糖，也有極微量的糖醇能被逐漸氧化成葡萄糖，其次酒液在貯存中滲透減少，濃度增加，也使糖分相應提高。酒精度增加主要由于在陳釀的過程中總糖分解轉化成乙醇；酒精度減少主要由于乙醇能與酸（主要有乙酸與乳酸）緩慢反應生成酯，增加酒的陳香；其次乙醇也可氧化成醛，醛再氧化成酸，為酯化創造了條件。

此研究中的酒精度波動起伏較為明顯，不能準確地反映北方黃酒在陳釀過程中酒精度的變化趨勢，這可能是由于北方黃酒在儲藏過程中儲存條件不穩定造成的。因此，此研究結果不能正確闡明北方黃酒在陳釀中酒精度的變化趨勢。

2.2 總酚、蛋白質、氨基酸態氮、濁度測定結果與分析

參照黃酒國家標準GB/T 13662—2008《黃酒》[9]及他人研究方法，測定了不同陳釀時間的北方黃酒中總酚、蛋白質、氨基酸態氮含量及濁度等指標，其變化趨勢如圖2所示。

圖2 北方黃酒中總酚、蛋白質、氨基酸態氮含量及濁度的變化Fig.2 Changes of total phenol,protein,amino acid nitrogen contents and turbidity in northern Chinese rice wine

由圖2可知，北方黃酒中總酚含量在陳釀過程中呈上升趨勢，但其含量僅增加4%，變化不明顯。酚類物質可以與蛋白質、生物堿、多糖和金屬離子等結合，可能在陳釀過程中酚類物質與它們分離，從而使得總酚的含量增加。此研究中蛋白質和氨基酸態氮含量隨著陳釀時間的延長先增加后減少，在陳釀三年時達到峰值，含量分別為0.55 mg/mL和0.27 g/L。黃酒中的蛋白質、中間產物和多肽等分子間處在不穩定和轉化狀態，從而使得蛋白質含量增加；后期含量下降，一方面在陳釀過程中蛋白質會分解為多肽和氨基酸；另一方面蛋白質會與酒體中其他成分凝聚沉淀形成灑腳，降低了酒體中蛋白質的含量，從而導致沉淀物質析出，因此隨著陳釀時間的增加黃酒的濁度也逐漸增加。

因此，北方黃酒在陳釀過程中，總酚含量和濁度隨陳釀時間的增加呈逐年增加的變化趨勢，由圖2可知，在陳釀過程中總酚含量增加了4%，濁度由0.04%增加至0.61%。蛋白質和氨基酸態氮含量的變化趨勢是先升高后降低的，在陳釀三年時達到峰值。

2.3 pH、總酸、有機酸測定結果與分析

通過對不同陳釀時間的黃酒中pH、總酸、有機酸成分進行了定量分析，其中有機酸包括蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸、乳酸、酒石酸、草酸，變化趨勢如圖3、圖4所示。

由圖3、圖4可知，北方黃酒在陳釀過程中總酸含量減少了10.5%、有機酸含量逐年減少，其中陳釀7年的黃酒中蘋果酸含量減少了94.8%，乙酸含量減少了66.9%；pH值增加，但其變化不明顯。在陳釀過程中，黃酒中酸含量減少，可能是有些有機酸在陳釀過程中生成酯類物質。黃酒中的有機酸主要來自產有機酸的微生物，其次是原料、酒曲、酸漿水和醇醛氧化[14]。適量的酸在酒中起到緩沖、調和、諧味的作用，并在貯存過程中逐步形成芳香酯[15]。檢測結果顯示，北方黃酒中草酸含量最高，蘋果酸含量在陳釀中變化最明顯；蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸、酒石酸含量均為逐年減少；而乳酸和草酸含量則隨著陳釀時間的延長均先降低后增加。

圖3 北方黃酒中總酸含量及pH的變化Fig.3 Changes of total acid content and pH in northern Chinese rice wine

圖4 北方黃酒中有機酸含量的變化Fig.4 Changes of organic acid contents in northern Chinese rice wine

根據此研究的結果，基本可以判斷北方黃酒在陳釀過程中pH升高，總酸逐年降低，蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸和酒石酸含量逐年降低；乳酸和草酸含量隨著陳釀時間的延長先減少后增加。

2.4 苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯相對

含量測定結果與分析

黃酒中的香氣成分主要是由酵母等多種微生物的代謝作用而產生的，以醇酯類物質為主[16]。此研究采用氣相色譜-質譜聯用技術測定了北方黃酒中的苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等在揮發性物質中所占比重。由圖5可知，苯乙醇在揮發性物質中所占比重最大；4種物質的含量均隨著陳釀時間的延長先增加后降低，其中苯乙醇和丁二酸二乙酯在陳釀三年時達到最大值，所占比重分別為14.00%和7.38%。而苯乙酸乙酯和苯丙酸乙酯在陳釀4年時達到最大值，所占比重分別為3.89%和5.94%。

圖5 北方黃酒中苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯相對含量變化Fig.5 Changes of relative contents of phenylethyl alcohol,ethyl phenylacetate,pthyl phenylpropiolate,diethyl succinate in northern Chinese rice wine

與他人研究相比較[17-18]，北方黃酒中的苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等揮發性物質相對含量在陳釀初期會增加，可能是由有機酸轉化生成引起的；隨著陳釀時間的增加，這些物質的相對含量又會降低，可能是由于微生物的分解作用以及自身揮發造成。總體來說，苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等物質所占比重呈現先增加后降低的趨勢。

3 結論

通過對北方黃酒的主要成分的檢測和分析發現：酒精度在陳釀過程中波動變化；總糖含量、總酚含量、濁度和pH隨著陳釀時間的增加而逐漸增加；蛋白質、氨基酸態氮、苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯這6種物質，在陳釀過程中含量先增加后減小；總酸、蘋果酸、琥珀酸、檸檬酸、乙酸、酒石酸含量逐年降低；乳酸和草酸含量隨著陳釀時間的延長先減少后增加。

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TS262.4

0254-5071（2017）05-0072-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.05.015

2016-11-28

閻文飛（1992-），女，碩士研究生，研究方向為生物技術。

*通訊作者：朱丹（1986-），女，講師，博士，研究方向為生物技術和農產品加工及貯藏。