黄酒中氨基甲酸乙酯和尿素的处理工艺

黄酒中氨基甲酸乙酯和尿素的处理工艺 材料与方法1.样品、仪器与试剂酒样：选取8个不同品牌的黄酒样品作为实验对象。仪器：GC-MS(Agilent6890NGC-5973MS气质联用仪,美国安捷伦公司）；RE-301旋转蒸发仪(上海羌强)，DC0520低温恒温槽(上海精密)；KL512型氮吹仪(北京康林)；TCDB-l蛋白质分离检测仪（杭州天辰仪器设备有限公司）；ChemElut50mL固相萃取柱(美国瓦里安)。实验试剂及药品：氨基甲酸乙酯标准品、氨基甲酸正丙酯标准品(美国Sigma,≥99%)；考马斯亮蓝G-250(Sigma，≥99%)、蔗糖、硫酸铁、茚三酮、邻菲罗啉丙酮、NaOH、盐酸、乙醇、葡萄糖、甲基红、硫酸铜、次甲基蓝、酒石酸钾钠、亚铁氰化钾、甲醛溶液、NaCl等（中国医药集团化学试剂有限公司产品）。2.实验方法(1)助剂的制备按以下流程进行制备：助剂处理酒样实验在200mL酒样中加入200mg助剂，搅拌60min，室温放置24h，过滤。1.2.3指标测定EC含量测定：固相萃取-GC-MS法7；尿素含量的测定8；蛋白质含量与分子量的测定9；单宁含量的测定：将酒样稀释4倍，采用磷钼酸磷钨酸吸光光度法测定；多糖测定：采用费林氏容量法；α-氨基氮测定：采用茚三酮比色法测定，设定波长570nm；酒样强化试验：试验酒样放入冰箱（0）24h，再60水浴加热24h，重复3次，测定EC和尿素的含量。3.结果与讨论(1)助剂添加量、处理时间和温度对减除EC和尿素效果的影响2.1.1助剂添加量与EC和尿素减除效果的关系酒样在25处理时间为24h时，EC和尿素的去除率随添加量的变化情况如图1所示。从图1可知，随着助剂添加量的增加，在酒体中残留的EC和尿素含量逐渐减少，当助剂添加量为酒体1‰（重量）时，EC和尿素的去除率分别为56.3%、53.0%，这说明助剂对酒样中的EC和尿素同时具有较好的吸附减除作用。在实际过程中，由于酒样中的EC和尿素含量略有不同，助剂的添加量一般为0.8%1‰。2.1.2助剂处理时间与EC和尿素去除效果的关系酒样在25助剂添加量为1‰时，EC和尿素的处理效果随时间的变化情况如图2所示。从图2（图略）可知，处理时间从2h增至24h，对EC和尿素的去除率分别从44.4%和35.0%增至56.1%和53.0%。由于在酒体中用助剂吸附除去EC和尿素是一个较为复杂的化学物理过程，同时酒体中的其他共存物也会影响吸附减除效果，所以在实际操作中，助剂加入酒体后，先搅拌12h，然后室温静置24h，以提高和确保EC和尿素的减除效果。(2)助剂处理温度与EC和尿素减除效果的关系酒样在助剂添加量为1‰、处理时间为24h时，酒体中EC和尿素的去除率与处理温度的变化关系如图3所示(图略)。图3结果表明，升高温度会降低EC和尿素的减除效果。一般来说，化学吸附为吸热过程；物理吸附为放热过程。助剂吸附EC和尿素的过程可能通过两种方式：一是通过助剂表面的金属离子与EC和尿素以化学键合或偶极引导作用产生化学吸附作用，具有一定的选择性；二是助剂表面及其内部孔道的物理吸附作用；也可能是两种方法同时产生作用，但从试验结果来看物理吸附过程起了主导作用，从延迟静置处理时间可提高EC和尿素的去除率也能说明这一点。虽然低温有利于助剂去除EC和尿素（如结合黄酒澄清的冷冻过滤工艺），并减少酒体中的乙醇与尿素反应生成EC，但考虑设备投入及能耗，一般采用室温处理。(3)助剂处理前后酒样理化和感官指标的对比助剂处理酒样前后，酒体的主要理化指标变化见表1（表略）。从表1可知，助剂处理后酒体中除了蛋白质和多酚外，其他成分的含量基本不变，对蛋白质和多酚类的去除率分别达到51.0%和36.4%。进一步的研究表明，所除去的蛋白质主要是易引起黄酒沉淀的敏感蛋白，这说明研发制备的新型黄酒助剂，既能除去黄酒的EC和尿素，又能提高酒体的非生物稳定性。助剂处理后黄酒的感官指标，请国家级品酒师品赏鉴定，从色、香、味三方面来评判，以未处理的对照酒样为标准，每项的记分为6个加（+），结果如表2所示（表略）。助剂处理后酒体感官指标的变化，主要表现在酒体颜色变浅，而口感和风味基本保持不变。(4)助剂处理成品酒减除EC和尿素的效果从超市选购8种品牌的黄酒为酒样，助剂处理后，酒样中EC和尿素的去除率如表3所示（表略）。从表3中可知，在未处理的对照酒样中，只有5号酒样的EC含量低于100μg/L，酒样经助剂处理后，EC的含量都低于100μg/L（已达到日本清酒的限量标准），但酒样之间的EC和尿素的去除率却存在着较大的差异，而且在同一酒样中，EC与尿素的去除率大小也不一致，造成这一现象的可能原因是，由于影响黄酒EC和尿素去除率的因素诸多、情况复杂，如各种品牌黄酒的生产工艺以及酒体中共存物质的差异等。因而，要想取得最佳的处理效果，则需要针对每一个品牌黄酒的特点来改进和优化助剂除去EC和尿素的技术方法与工艺条件。另一方面，从表3中也可看出，尿素含量的大小与EC含量之间并不存在必然的联系，这一现象与文献报道8的情况相一致。这是因为尿素与乙醇反应生成EC，既与尿素的含量有关，也取决于反应的温度；同时，与EC相比，尿素的含量总是大了23数量级。但降低酒体中尿素的含量，能减少黄酒在陈酿老化过程的EC生成，这是勿容置疑。(5)助剂处理发酵液、煎酒液和成品酒的效果对比成品酒中EC主要来自于煎酒和陈酿过程6，所以如能在发酵液除去EC和尿素，必将更加有效地抑制和降低酒体中EC的含量。用助剂分别处理发酵液、煎酒液和成品酒，并通过强化试验来模拟自然存放过程，其试验结果如表4所示（表略）。从表4中的数据可推算，在同样条件下，助剂处理发酵液比处理煎酒液，在成品酒中的EC含量可减少30.8%；与处理成品酒相比，EC含量可减少52.1%；与对照酒样相比，EC含量可减少73.4%，这表明助剂处理发酵液，可更加有效地降低和控制成品酒中的EC含量。另一方面，从强化试验的数据来看，经助剂处理的发酵液、煎酒液和成品酒，经强化试验其酒体中EC含量的增长率也相对较低，这是由于助剂处理酒样后，降低EC含量的同时，也降低了尿素的含量，则有可能在黄酒的存放陈酿过程中减少了EC的生成。结论新研制的黄酒特种助剂能同时吸附减除酒体中的EC和尿素，在试验的8种品牌酒样中EC的去除率为42.0%68.4%；尿素的去除率为38.8%51.8%，酒样处理后EC的含量均低于100μg/L，酒体的风味口感及主要理化指标基本保持不变。助剂处理发酵液、煎酒液和成品酒的对照试验及强化试验表明，从发酵液开始用助剂处理，成品酒中EC的含量最低，同时经助剂处理的酒样在存放陈酿过程中可能会减少EC的生成。助剂同时去除EC和尿素的处理技术可与沉淀处理或冷冻过滤等工艺结合进行，简便易行，成本低，为降低和控制黄酒中的EC含量，提供了一个确实可行的技术方法。