葡萄酒中有機酸及測定方法的探討

楊舒雅

(寶雞市質量技術檢驗檢測中心，陜西寶雞 721000)

葡萄酒含有多酚類物質、有機酸、微量元素等多種成分，其中有機酸是葡萄酒風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，使葡萄酒風味清晰可辨，還可以使葡萄酒持久保鮮，在陳年過程中發揮重要作用。酸度低的葡萄酒的穩定性更高。

1 葡萄酒中主要的有機酸及其對風味和品質的影響

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]，其中乙酸為揮發酸，其余為非揮發酸。

1.2 葡萄酒中主要的有機酸對其風味和品質的影響

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，促進葡萄酒長久保鮮。酒石酸控制葡萄酒的酸度，對口感、風味和葡萄酒的顏色起到關鍵作用。蘋果酸帶有一定水果香氣，具有澀味和生青味，在葡萄酒的發酵過程中部分蘋果酸轉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。檸檬酸作為酸度調節劑應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，并維持和穩定紅葡萄酒的顏色，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酵過程。乳酸比較溫和，在乳酸菌的作用下，蘋果酸轉化成乳酸，使得葡萄酒呈現出柔潤的口感[3]。但并非所有的葡萄酒都會進行乳酸發酵。琥珀酸又名丁二酸，帶有苦味，其復雜的味感使得葡萄酒的醇厚感得以呈現。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。用堿標準溶液（V1）滴定樣品（V2），以pH=8.2為電位滴定終點[4]。總酸結果計算如下：

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

2.1.2 實驗討論

此方法測定的是總酸含量，國標中對總酸不作要求，以實測值表示。實驗前要對電位滴定儀（或酸度計）進行校準，才能保證數據準確。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 揮發酸

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

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

2.2.2 實驗討論

揮發酸含量必須≤1.2 g/L[2]。當揮發酸含量接近或者≥1.2 g/L時，可以通過測定SO2修正計算結果。

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，將樣品進行一系列前處理以后再進行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、優化色譜條件。

2.3.1 樣品經過稀釋后直接進行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）測定檸檬酸標準系列和樣品峰面積[4]。結果計算如下：

式中：X為試樣中檸檬酸含量，g/L；c為由標準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。

樣品經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行HPLC測定，GB15038—2006國標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行多種有機酸檢測，對國標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，相關系數、精密度、回收率等均符合要求。

2.3.2 樣品經過固相萃取后進行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準系列（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為由標準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。

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 樣品經過固相萃取后進行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，相關系數r在0.996以上，準確度和精密度都符合檢測規范的要求。RP-HPLC是最常用的檢測方法，在實際測定中通過優化色譜條件得到最佳分離效果［3］，彌補了國標方法的不足。

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行洗脫，根據不同有機酸離子進行離子交換能力的強弱不同而依次分離，電導檢測測定。

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溶液作淋洗液進行梯度洗脫，以離子色譜-電導檢測分別測定有機酸混合標準系列（乙酸、乳酸、檸檬酸、酒石酸、蘋果酸）和樣品峰面積。結果計算如下：

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-質譜聯用法，即IC-MS測定葡萄酒中有機酸的檢測方法，達到了很好的分離效果，這些可以為離子色譜法國標法的制定提供支持

3 結語

現代分離技術和檢測儀器的發展與應用，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，能夠將葡萄酒中的糖醇類等與有機酸有效分離。高效液相色譜法是最常用的葡萄酒中有機酸的檢測方法，可以通過優化色譜條件達到最佳的分離效果。離子色譜法無需進行樣品前處理，即可同時得到多組分的分析結果，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測定方法的不足，為今后國標方法的完善提供了參考。總之，在檢測有機酸的方法選擇上，應根據葡萄酒的種類和檢測要求，選擇合適的測定方法，得到準確的檢測結果，實現葡萄酒的質量的提升和控制。