黃酒中氨基甲酸乙酯和尿素的處理工藝

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1、黃酒中氨基甲酸乙酯和尿素的處理工藝 材料與方法1.樣品、儀器與試劑酒樣:選取8個不同品牌的黃酒樣品作為實驗對象。儀器:GC-MS(Agilent6890NGC-5973MS氣質(zhì)聯(lián)用儀,美國安捷倫公司);RE-301旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(上海羌強),DC0520低溫恒溫槽(上海精密);KL512型氮吹儀(北京康林);TCDB-l蛋白質(zhì)分離檢測儀(杭州天辰儀器設(shè)備有限公司);ChemElut50mL固相萃取柱(美國瓦里安)。實驗試劑及藥品:氨基甲酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)品、氨基甲酸正丙酯標(biāo)準(zhǔn)品(美國Sigma,≥99%);考馬斯亮藍G-250(Sigma,≥99%)、蔗糖、硫酸鐵、茚三酮、鄰菲羅啉丙酮、NaO

2、H、鹽酸、乙醇、葡萄糖、甲基紅、硫酸銅、次甲基藍、酒石酸鉀鈉、亞鐵氰化鉀、甲醛溶液、NaCl等(中國醫(yī)藥集團化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品)。2.實驗方法(1)助劑的制備按以下流程進行制備:助劑處理酒樣實驗在200mL酒樣中加入200mg助劑,攪拌60min,室溫放置24h,過濾。1.2.3指標(biāo)測定EC含量測定:固相萃取-GC-MS法7;尿素含量的測定8;蛋白質(zhì)含量與分子量的測定9;單寧含量的測定:將酒樣稀釋4倍,采用磷鉬酸磷鎢酸吸光光度法測定;多糖測定:采用費林氏容量法;α-氨基氮測定:采用茚三酮比色法測定,設(shè)定波長570nm;酒樣強化試驗:試驗酒樣放入冰箱(0)24h,再60水浴加熱24

3、h,重復(fù)3次,測定EC和尿素的含量。3.結(jié)果與討論(1)助劑添加量、處理時間和溫度對減除EC和尿素效果的影響2.1.1助劑添加量與EC和尿素減除效果的關(guān)系酒樣在25處理時間為24h時,EC和尿素的去除率隨添加量的變化情況如圖1所示。從圖1可知,隨著助劑添加量的增加,在酒體中殘留的EC和尿素含量逐漸減少,當(dāng)助劑添加量為酒體1‰(重量)時,EC和尿素的去除率分別為56.3%、53.0%,這說明助劑對酒樣中的EC和尿素同時具有較好的吸附減除作用。在實際過程中,由于酒樣中的EC和尿素含量略有不同,助劑的添加量一般為0.8%1‰。2.1.2助劑處理時間與EC和尿素去除效果的關(guān)

4、系酒樣在25助劑添加量為1‰時,EC和尿素的處理效果隨時間的變化情況如圖2所示。從圖2(圖略)可知,處理時間從2h增至24h,對EC和尿素的去除率分別從44.4%和35.0%增至56.1%和53.0%。由于在酒體中用助劑吸附除去EC和尿素是一個較為復(fù)雜的化學(xué)物理過程,同時酒體中的其他共存物也會影響吸附減除效果,所以在實際操作中,助劑加入酒體后,先攪拌12h,然后室溫靜置24h,以提高和確保EC和尿素的減除效果。(2)助劑處理溫度與EC和尿素減除效果的關(guān)系酒樣在助劑添加量為1‰、處理時間為24h時,酒體中EC和尿素的去除率與處理溫度的變化關(guān)系如圖3所示(圖略)。圖3結(jié)

5、果表明,升高溫度會降低EC和尿素的減除效果。一般來說,化學(xué)吸附為吸熱過程;物理吸附為放熱過程。助劑吸附EC和尿素的過程可能通過兩種方式:一是通過助劑表面的金屬離子與EC和尿素以化學(xué)鍵合或偶極引導(dǎo)作用產(chǎn)生化學(xué)吸附作用,具有一定的選擇性;二是助劑表面及其內(nèi)部孔道的物理吸附作用;也可能是兩種方法同時產(chǎn)生作用,但從試驗結(jié)果來看物理吸附過程起了主導(dǎo)作用,從延遲靜置處理時間可提高EC和尿素的去除率也能說明這一點。雖然低溫有利于助劑去除EC和尿素(如結(jié)合黃酒澄清的冷凍過濾工藝),并減少酒體中的乙醇與尿素反應(yīng)生成EC,但考慮設(shè)備投入及能耗,一般采用室溫處理。(3)助劑處理前后酒樣理化和感官指標(biāo)的對比助劑處理酒

6、樣前后,酒體的主要理化指標(biāo)變化見表1(表略)。從表1可知,助劑處理后酒體中除了蛋白質(zhì)和多酚外,其他成分的含量基本不變,對蛋白質(zhì)和多酚類的去除率分別達到51.0%和36.4%。進一步的研究表明,所除去的蛋白質(zhì)主要是易引起黃酒沉淀的敏感蛋白,這說明研發(fā)制備的新型黃酒助劑,既能除去黃酒的EC和尿素,又能提高酒體的非生物穩(wěn)定性。助劑處理后黃酒的感官指標(biāo),請國家級品酒師品賞鑒定,從色、香、味三方面來評判,以未處理的對照酒樣為標(biāo)準(zhǔn),每項的記分為6個加(+),結(jié)果如表2所示(表略)。助劑處理后酒體感官指標(biāo)的變化,主要表現(xiàn)在酒體顏色變淺,而口感和風(fēng)味基本保持不變。(4)助劑處理成品酒減除EC和尿素的效果從超市

7、選購8種品牌的黃酒為酒樣,助劑處理后,酒樣中EC和尿素的去除率如表3所示(表略)。從表3中可知,在未處理的對照酒樣中,只有5號酒樣的EC含量低于100μg/L,酒樣經(jīng)助劑處理后,EC的含量都低于100μg/L(已達到日本清酒的限量標(biāo)準(zhǔn)),但酒樣之間的EC和尿素的去除率卻存在著較大的差異,而且在同一酒樣中,EC與尿素的去除率大小也不一致,造成這一現(xiàn)象的可能原因是,由于影響黃酒EC和尿素去除率的因素諸多、情況復(fù)雜,如各種品牌黃酒的生產(chǎn)工藝以及酒體中共存物質(zhì)的差異等。因而,要想取得最佳的處理效果,則需要針對每一個品牌黃酒的特點來改進和優(yōu)化助劑除去EC和尿素的技術(shù)方法與工藝條件。另一方面,

8、從表3中也可看出,尿素含量的大小與EC含量之間并不存在必然的聯(lián)系,這一現(xiàn)象與文獻報道8的情況相一致。這是因為尿素與乙醇反應(yīng)生成EC,既與尿素的含量有關(guān),也取決于反應(yīng)的溫度;同時,與EC相比,尿素的含量總是大了23數(shù)量級。但降低酒體中尿素的含量,能減少黃酒在陳釀老化過程的EC生成,這是勿容置疑。(5)助劑處理發(fā)酵液、煎酒液和成品酒的效果對比成品酒中EC主要來自于煎酒和陳釀過程6,所以如能在發(fā)酵液除去EC和尿素,必將更加有效地抑制和降低酒體中EC的含量。用助劑分別處理發(fā)酵液、煎酒液和成品酒,并通過強化試驗來模擬自然存放過程,其試驗結(jié)果如表4所示(表略)。從表4中的數(shù)據(jù)可推算,在同樣條件下,助劑處理

9、發(fā)酵液比處理煎酒液,在成品酒中的EC含量可減少30.8%;與處理成品酒相比,EC含量可減少52.1%;與對照酒樣相比,EC含量可減少73.4%,這表明助劑處理發(fā)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,從強化試驗的數(shù)據(jù)來看,經(jīng)助劑處理的發(fā)酵液、煎酒液和成品酒,經(jīng)強化試驗其酒體中EC含量的增長率也相對較低,這是由于助劑處理酒樣后,降低EC含量的同時,也降低了尿素的含量,則有可能在黃酒的存放陳釀過程中減少了EC的生成。結(jié)論新研制的黃酒特種助劑能同時吸附減除酒體中的EC和尿素,在試驗的8種品牌酒樣中EC的去除率為42.0%68.4%;尿素的去除率為38.8%51.8%,酒樣處理后EC的含量均低于100μg/L,酒體的風(fēng)味口感及主要理化指標(biāo)基本保持不變。助劑處理發(fā)酵液、煎酒液和成品酒的對照試驗及強化試驗表明,從發(fā)酵液開始用助劑處理,成品酒中EC的含量最低,同時經(jīng)助劑處理的酒樣在存放陳釀過程中可能會減少EC的生成。助劑同時去除EC和尿素的處理技術(shù)可與沉淀處理或冷凍過濾等工藝結(jié)合進行,簡便易行,成本低,為降低和控制黃酒中的EC含量,提供了一個確實可行的技術(shù)方法。

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