大曲中总酸和氨基酸态氮的连续滴定

2014-04-24杜亚飞蒋英丽何世兴罗爱民

中国酿造 2014年6期

杜亚飞，蒋英丽，何世兴，高鸿 *，罗爱民

（1.四川大学轻纺与食品学院，四川成都 610065；2.四川省古蔺郎酒厂，四川泸州 646523）

中国白酒是世界六大蒸馏酒之一，是以淀粉质或糖质原料，加入糖化发酵剂，经固态、半固态或液态发酵、蒸馏、贮存、勾兑而成的蒸馏酒[1-2]。“曲乃酒之骨”，在传统固态法酿造白酒中，大曲作为酿酒过程的内在动力，其品质与原酒的出酒率和质量密切相关[3-6]。大曲培菌发酵期间，微生物利用制曲原料中的营养物质生长代谢，产生种类丰富的酶系及代谢产物，这个过程是产酸的，故大曲酸度可以从侧面反映出大曲的发酵情况[7-9]。大曲在白酒酿造过程中所起的作用主要有发酵作用、糖化作用和生香作用，而反映曲香物质生成强弱的一类指标是大曲的生香力[10-11]。由于蛋白质在微生物作用下降解生成的氨基酸等物质，既作为大曲复合曲香物质重要的前驱物质，又是大曲酒重要的呈香呈味物质，通常以氨基态氮这一指标来反映生香力的强弱[12-13]，同时氨基酸态氮也是反映大曲质量的一个重要理化指标[14]。因此，大曲酸度和氨基酸态氮含量的准确快速测定对评价大曲的质量具有重要意义。

在QB/T4257—2011《酿酒大曲通用分析方法》[15]中，酸度和氨基酸态氮的测定是按酸度计确定终点的中和法分别进行测定。该方法需要分别制备两个大曲样液：测定酸度的样液是将10 g当量绝干曲浸泡在200 mL蒸馏水中30 min（每隔5 min搅拌一次）后，用滤布过滤并收集滤液；测定氨基酸态氮的样液是将20 g当量绝干曲浸泡在60 mL蒸馏水中30 min（每隔5 min搅拌一次）后，用100 mL容量瓶定容，用滤布过滤并收集滤液。对过滤后得到的2个样液再分别用0.1 mol/L和0.05 mol/L的NaOH标准溶液进行滴定。该检测方法在样品较多时就很繁琐，为此本研究对该检测方法进行了改进，把原来测定酸度和氨基酸态氮的2个样液合并成1个样液：将10 g当量绝干曲浸泡在100 mL蒸馏水中30 min后（每隔10 min搅拌一次），滤布过滤，收集滤液，用0.1 mol/L的NaOH标准溶液先进行酸度的滴定，在滴定过酸度的样液中直接加入甲醛溶液，继续滴定氨基酸态氮的含量。这样，不仅节约了制备样液的时间，而且只需配制一种浓度的NaOH标准溶液，节省了试剂，具有快速、简便的优点。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

高温大曲：四川郎酒厂；氢氧化钠、甲醛溶液均为分析纯：成都市科龙化工试剂厂。氢氧化钠标准溶液（0.1 mol/L）：按GB/T 601—2002《化学试剂标准滴定溶液的制备》配制与标定；中性甲醛溶液：取适量分析纯的甲醛溶液于烧杯中，用氢氧化钠标准溶液滴定至pH 8.2。

1.2 仪器与设备

pHS-3C型酸度计：杭州奥力龙仪器有限公司；78-1型磁力搅拌器：金坛市金怡仪器厂。

1.3 方法

1.3.1 原理

制曲过程中微生物所产的酸如甲酸、乙酸和乳酸等为有机弱酸，可用氢氧化钠标准溶液滴定，根据消耗的氢氧化钠来计算大曲的总酸；在测定过酸度的样液中继续加入中性甲醛溶液，根据氨基酸的两性作用，甲醛分子与氨基反应使其失去碱性，让羧基呈酸性，再用氢氧化钠标准溶液滴定羧基，根据加入中性甲醛溶液后消耗的氢氧化钠来计算大曲中氨基酸态氮的含量。以上滴定均以酸度计测定终点。

1.3.2 大曲酸度的测定

称取相当于10.00 g绝干曲粉碎试样于250 mL烧杯中，加入100 mL蒸馏水，搅匀后在室温条件下浸泡30 min后（每隔10 min搅拌一次），用滤布过滤，弃去初滤液后接澄清滤液备用。

酸度滴定：先对酸度计进行校正，再根据滤液温度进行校正定位。先吸取10 mL滤液于250 mL烧杯中，加蒸馏水100 mL摇匀后插入电极，放入一枚磁力转子，开启电磁搅拌器，用0.1 mol/L氢氧化钠标准溶液进行滴定，当接近滴定终点时，放慢滴定速度，每次加半滴氢氧化钠溶液至pH 8.2即为终点，记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积。以水作为空白，用同样的操作进行空白滴定，结果以10.00 g绝干大曲中含酸的毫摩尔数表示大曲酸度，大曲酸度计算公式为：

酸度（mmol/10g）=10×C×（V-V0）

式中：C为氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L；V为滴定试样消耗的氢氧化钠溶液体积，mL；V0为滴定空白消耗的氢氧化钠溶液体积，mL。

1.3.3 大曲氨基酸态氮的测定

氨基酸态氮滴定：在上述测定过酸度的试液中，加入10 mL中性甲醛溶液，用0.1mol/L氢氧化钠标准溶液进行滴定，当接近滴定终点时，每次加半滴氢氧化钠溶液至pH值为9.2即为终点，准确记录消耗的氢氧化钠标准溶液体积V1。

空白试验：以蒸馏水作为空白，加入10 mL中性甲醛溶液后重复上述步骤进行操作，消耗的氢氧化钠标准溶液体积为V2。在测定一批曲样时，空白试验中消耗的氢氧化钠标准溶液体积通常是定值，故测定时只需记录一次V2即可，试样中氨基酸态氮含量的计算公式如下：

氨基酸态氮含量（mg/100g）=14×C×（V1-V2）×100

式中：C为氢氧化钠标准溶液浓度，mol/L；V1为试样中加入中性甲醛溶液后滴定至终点时，消耗的氢氧化钠溶液体积，mL；V2为空白试验滴定至终点时，消耗的氢氧化钠溶液体积，mL；14为氮的摩尔质量，g/mol。

1.3.4 国标法和连续滴定法对照试验

随机选取5个大曲样品，制备成样液，每个样液分别采用国标方法和连续滴定法准确测定酸度和氨基酸态氮含量，每个样液进行3次平行试验，计算结果取平均值。

1.3.5 精密度试验

同一样品在相同条件下，采用连续滴定法准确测定酸度和氨基态酸氮含量，进行6次重复试验。

2 结果与分析

2.1 国标法和连续滴定法对比试验

国标法和连续滴定法测定大曲酸度和氨基酸态氮含量的对照试验，结果见表1。

表1 对照试验测定结果Table 1 Result of comparative experiment

由表1可知，国标法和连续滴定法测定同一样品的酸度完全一致，2种方法测得氨基酸态氮含量不存在显著性差异，属于偶然误差，说明连续滴定法和国标法测得的结果同等准确可靠。

2.2 精密度试验

连续滴定法测定酸度和氨基酸态氮含量的精密度实验结果见表2。

表2 精密度试验结果Table 2 Results of precision experiment

由表2可知，采用连续滴定法测得酸度的标准差为0.04 mmol/10g，测得氨基酸态氮含量的标准偏差为1.03 mg/100g，说明采用连续滴定法测定大曲酸度和氨基酸态氮含量的精密度和重复性高。

3 结论

国标法和连续滴定法测定大曲中氨基酸态氮含量，原理都是在中性条件下利用氨基酸的两性作用，令甲醛分子与氨基反应，使其失去碱性，从而让羧基暴露，再用氢氧化钠标准溶液滴定羧基，根据消耗的氢氧化钠标准溶液就可计算出氨基酸态氮的含量，而测定大曲的酸度实质上就是中和大曲样液中总酸的过程，故可将两个测定项目合并为一个。通过上述实验结果表明，与国标法相比，连续滴定法测定大曲酸度和氨基酸态氮含量只需制备一个样液和一种浓度的氢氧化钠标准溶液，操作更简便，缩短分析时间，节省了试剂，并且可以达到相同准确度。

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