杜亞飛,蔣英麗,何世興,高 鴻 *,羅愛民
(1.四川大學(xué) 輕紡與食品學(xué)院,四川 成都 610065;2.四川省古藺郎酒廠,四川 瀘州 646523)
中國白酒是世界六大蒸餾酒之一,是以淀粉質(zhì)或糖質(zhì)原料,加入糖化發(fā)酵劑,經(jīng)固態(tài)、半固態(tài)或液態(tài)發(fā)酵、蒸餾、貯存、勾兌而成的蒸餾酒[1-2]?!扒司浦恰?,在傳統(tǒng)固態(tài)法釀造白酒中,大曲作為釀酒過程的內(nèi)在動力,其品質(zhì)與原酒的出酒率和質(zhì)量密切相關(guān)[3-6]。大曲培菌發(fā)酵期間,微生物利用制曲原料中的營養(yǎng)物質(zhì)生長代謝,產(chǎn)生種類豐富的酶系及代謝產(chǎn)物,這個(gè)過程是產(chǎn)酸的,故大曲酸度可以從側(cè)面反映出大曲的發(fā)酵情況[7-9]。大曲在白酒釀造過程中所起的作用主要有發(fā)酵作用、糖化作用和生香作用,而反映曲香物質(zhì)生成強(qiáng)弱的一類指標(biāo)是大曲的生香力[10-11]。由于蛋白質(zhì)在微生物作用下降解生成的氨基酸等物質(zhì),既作為大曲復(fù)合曲香物質(zhì)重要的前驅(qū)物質(zhì),又是大曲酒重要的呈香呈味物質(zhì),通常以氨基態(tài)氮這一指標(biāo)來反映生香力的強(qiáng)弱[12-13],同時(shí)氨基酸態(tài)氮也是反映大曲質(zhì)量的一個(gè)重要理化指標(biāo)[14]。因此,大曲酸度和氨基酸態(tài)氮含量的準(zhǔn)確快速測定對評價(jià)大曲的質(zhì)量具有重要意義。
在QB/T4257—2011《釀酒大曲通用分析方法》[15]中,酸度和氨基酸態(tài)氮的測定是按酸度計(jì)確定終點(diǎn)的中和法分別進(jìn)行測定。該方法需要分別制備兩個(gè)大曲樣液:測定酸度的樣液是將10 g當(dāng)量絕干曲浸泡在200 mL蒸餾水中30 min(每隔5 min攪拌一次)后,用濾布過濾并收集濾液;測定氨基酸態(tài)氮的樣液是將20 g當(dāng)量絕干曲浸泡在60 mL蒸餾水中30 min(每隔5 min攪拌一次)后,用100 mL容量瓶定容,用濾布過濾并收集濾液。對過濾后得到的2個(gè)樣液再分別用0.1 mol/L和0.05 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。該檢測方法在樣品較多時(shí)就很繁瑣,為此本研究對該檢測方法進(jìn)行了改進(jìn),把原來測定酸度和氨基酸態(tài)氮的2個(gè)樣液合并成1個(gè)樣液:將10 g當(dāng)量絕干曲浸泡在100 mL蒸餾水中30 min后(每隔10 min攪拌一次),濾布過濾,收集濾液,用0.1 mol/L的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液先進(jìn)行酸度的滴定,在滴定過酸度的樣液中直接加入甲醛溶液,繼續(xù)滴定氨基酸態(tài)氮的含量。這樣,不僅節(jié)約了制備樣液的時(shí)間,而且只需配制一種濃度的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液,節(jié)省了試劑,具有快速、簡便的優(yōu)點(diǎn)。
高溫大曲:四川郎酒廠;氫氧化鈉、甲醛溶液均為分析純:成都市科龍化工試劑廠。氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1 mol/L):按GB/T 601—2002《化學(xué)試劑標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的制備》配制與標(biāo)定;中性甲醛溶液:取適量分析純的甲醛溶液于燒杯中,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至pH 8.2。
pHS-3C型酸度計(jì):杭州奧力龍儀器有限公司;78-1型磁力攪拌器:金壇市金怡儀器廠。
1.3.1 原理
制曲過程中微生物所產(chǎn)的酸如甲酸、乙酸和乳酸等為有機(jī)弱酸,可用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,根據(jù)消耗的氫氧化鈉來計(jì)算大曲的總酸;在測定過酸度的樣液中繼續(xù)加入中性甲醛溶液,根據(jù)氨基酸的兩性作用,甲醛分子與氨基反應(yīng)使其失去堿性,讓羧基呈酸性,再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定羧基,根據(jù)加入中性甲醛溶液后消耗的氫氧化鈉來計(jì)算大曲中氨基酸態(tài)氮的含量。以上滴定均以酸度計(jì)測定終點(diǎn)。
1.3.2 大曲酸度的測定
稱取相當(dāng)于10.00 g絕干曲粉碎試樣于250 mL燒杯中,加入100 mL蒸餾水,攪勻后在室溫條件下浸泡30 min后(每隔10 min攪拌一次),用濾布過濾,棄去初濾液后接澄清濾液備用。
酸度滴定:先對酸度計(jì)進(jìn)行校正,再根據(jù)濾液溫度進(jìn)行校正定位。先吸取10 mL濾液于250 mL燒杯中,加蒸餾水100 mL搖勻后插入電極,放入一枚磁力轉(zhuǎn)子,開啟電磁攪拌器,用0.1 mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí),放慢滴定速度,每次加半滴氫氧化鈉溶液至pH 8.2即為終點(diǎn),記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積。以水作為空白,用同樣的操作進(jìn)行空白滴定,結(jié)果以10.00 g絕干大曲中含酸的毫摩爾數(shù)表示大曲酸度,大曲酸度計(jì)算公式為:
酸度(mmol/10g)=10×C×(V-V0)
式中:C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L;V為滴定試樣消耗的氫氧化鈉溶液體積,mL;V0為滴定空白消耗的氫氧化鈉溶液體積,mL。
1.3.3 大曲氨基酸態(tài)氮的測定
氨基酸態(tài)氮滴定:在上述測定過酸度的試液中,加入10 mL中性甲醛溶液,用0.1mol/L氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,當(dāng)接近滴定終點(diǎn)時(shí),每次加半滴氫氧化鈉溶液至pH值為9.2即為終點(diǎn),準(zhǔn)確記錄消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積V1。
空白試驗(yàn):以蒸餾水作為空白,加入10 mL中性甲醛溶液后重復(fù)上述步驟進(jìn)行操作,消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積為V2。在測定一批曲樣時(shí),空白試驗(yàn)中消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積通常是定值,故測定時(shí)只需記錄一次V2即可,試樣中氨基酸態(tài)氮含量的計(jì)算公式如下:
氨基酸態(tài)氮含量(mg/100g)=14×C×(V1-V2)×100
式中:C為氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mol/L;V1為試樣中加入中性甲醛溶液后滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗的氫氧化鈉溶液體積,mL;V2為空白試驗(yàn)滴定至終點(diǎn)時(shí),消耗的氫氧化鈉溶液體積,mL;14為氮的摩爾質(zhì)量,g/mol。
1.3.4 國標(biāo)法和連續(xù)滴定法對照試驗(yàn)
隨機(jī)選取5個(gè)大曲樣品,制備成樣液,每個(gè)樣液分別采用國標(biāo)方法和連續(xù)滴定法準(zhǔn)確測定酸度和氨基酸態(tài)氮含量,每個(gè)樣液進(jìn)行3次平行試驗(yàn),計(jì)算結(jié)果取平均值。
1.3.5 精密度試驗(yàn)
同一樣品在相同條件下,采用連續(xù)滴定法準(zhǔn)確測定酸度和氨基態(tài)酸氮含量,進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn)。
國標(biāo)法和連續(xù)滴定法測定大曲酸度和氨基酸態(tài)氮含量的對照試驗(yàn),結(jié)果見表1。
表1 對照試驗(yàn)測定結(jié)果Table 1 Result of comparative experiment
由表1可知,國標(biāo)法和連續(xù)滴定法測定同一樣品的酸度完全一致,2種方法測得氨基酸態(tài)氮含量不存在顯著性差異,屬于偶然誤差,說明連續(xù)滴定法和國標(biāo)法測得的結(jié)果同等準(zhǔn)確可靠。
連續(xù)滴定法測定酸度和氨基酸態(tài)氮含量的精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。
表2 精密度試驗(yàn)結(jié)果Table 2 Results of precision experiment
由表2可知,采用連續(xù)滴定法測得酸度的標(biāo)準(zhǔn)差為0.04 mmol/10g,測得氨基酸態(tài)氮含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.03 mg/100g,說明采用連續(xù)滴定法測定大曲酸度和氨基酸態(tài)氮含量的精密度和重復(fù)性高。
國標(biāo)法和連續(xù)滴定法測定大曲中氨基酸態(tài)氮含量,原理都是在中性條件下利用氨基酸的兩性作用,令甲醛分子與氨基反應(yīng),使其失去堿性,從而讓羧基暴露,再用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定羧基,根據(jù)消耗的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液就可計(jì)算出氨基酸態(tài)氮的含量,而測定大曲的酸度實(shí)質(zhì)上就是中和大曲樣液中總酸的過程,故可將兩個(gè)測定項(xiàng)目合并為一個(gè)。通過上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,與國標(biāo)法相比,連續(xù)滴定法測定大曲酸度和氨基酸態(tài)氮含量只需制備一個(gè)樣液和一種濃度的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,操作更簡便,縮短分析時(shí)間,節(jié)省了試劑,并且可以達(dá)到相同準(zhǔn)確度。
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