黃酒中氨基甲酸乙酯和尿素的處理工藝

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：氨基甲酸乙酯標準品、氨基甲酸正丙酯標準品(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、NaOH、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24h，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)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)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的對比助劑處理酒樣前后，酒體的主要理化指標變化見表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，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準，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準），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，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。