茅台酱香型酒糟基本成分的测定与分析
2016-04-13李芳香郁建平郁建生
李芳香,张 稳,郁建平*,郁建生,秦 湉
(1.贵州大学,贵州贵阳550025;2.民族中兽药分离纯化技术国家地方联合工程研究中心,贵州铜仁554300;3.贵州省民族中兽药工程技术研究中心,贵州铜仁554300)
茅台酱香型酒糟基本成分的测定与分析
李芳香1,2,3,张 稳1,2,3,郁建平1,2,3*,郁建生1,2,3,秦 湉1,2,3
(1.贵州大学,贵州贵阳550025;2.民族中兽药分离纯化技术国家地方联合工程研究中心,贵州铜仁554300;3.贵州省民族中兽药工程技术研究中心,贵州铜仁554300)
为综合利用酒糟,采用食品安全国家标准法和茚三酮显色法对茅台酒糟中的水分、灰分、蛋白、粗脂肪、粗纤维、淀粉和水解氨基酸含量进行测定。结果表明:1)茅台酒糟中水分、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪、粗纤维、灰分及无氮浸出物的含量分别为58.46%、13.28%、6.77%、2.51%、7.12%、3.24%和
酱香型酒糟;茅台;成分;测定
研究发现,白酒与酒糟的产量比为1∶3[1]。茅台酒2015年产量约为3.87万t,其酒糟的年产量约为11万t,可产生酒糟生物饲料约27 000t。目前,有关酒糟的研究主要集中在酒糟饲料和酒糟菌种方面。此外,酒糟在能源开发、活性炭制备、食用菌栽培、有机酸和木糖醇的提取等方面也有研究[2]。但总体来看,酒糟循环利用综合开发的经济效益较低,对酒糟的加工处理技术并不完善。对企业而言,大量酒糟的堆积发酵及偷倒乱埋等现象对环境造成严重污染。因此,酒糟的综合治理和再利用是白酒行业发展面临的关键问题,也是贵州酿酒产业发展面临的瓶颈问题。酒糟除用作饲料和农肥外,其他处理手段均不能从根本上解决酒糟的资源浪费和环境污染问题。因此,测定茅台酒糟中水分、灰分、氨基酸、无氮浸出物、蛋白、淀粉、粗纤维和脂肪的含量,并对其进行分析,可为酒糟制作饲料及农家肥提供依据,对粮食节约,环境污染减轻,畜牧业生产成本的降低具有重要意义[3]。
1 材料与方法
1.1 材料
原料:酒糟,2016年4月贵州茅台酒集团有限公司生产。
仪器:XL-1型箱式马弗炉(新天科煤质仪器有限公司),KN580自动凯氏定氮仪(上海纤检仪器有限公司),A-88JJ-2DS-1组织捣碎机(常州翔天实验仪器厂),FA1004分析天平(上海光学仪器一厂),DGG-9620A电热鼓风干燥箱(北京鸿达天矩试验设备有限公司),HH.S11-1-S水浴锅(上海掌动医疗科技有限公司),IPC250-1真空干燥器(温度可调节,杭州大卫科教仪器有限公司),日立L-8900高速氨基酸分析仪(2622#pH离子交换色谱柱(4.5μm×60mm,日立高新技术公司),Thermo ND-2000紫外分光光度计(上海汇分电子科技有限公司)。
表1 酒糟中常规物质的测定标准及适用范围Table 1 Determination standard and application range of convention components in vinasse
试剂:盐酸、氢氧化钠、海砂、硫酸、氢氧化钾、石棉、乙酸镁、无水乙醇、石油醚、硫酸铜、硫酸钾、硼酸、甲基红指示剂、溴甲酚绿指示剂、亚甲基蓝指示剂、苯酚、16种氨基酸标准品、柠檬酸钠、乙酸锂、二甲基亚砜、高纯氮气和冷冻剂均为分析纯,试验中所用水为去离子水。
1.2 常规物质的测定
水分、灰分、蛋白质、粗脂肪、粗纤维及淀粉参照国家标准进行测定(表1)。该试验的所有测定项目均进行3次测定,结果取平均值。
1.3 氨基酸的测定
参照文献[4]的方法进行测定。
1)样品的前处理。样品粉碎后放于低温冰箱中冷冻保存,分析用时将其解冻后使用。准确称取一定量的粉末样品,精确到0.000 1g。使样品蛋白质含量在10~20mg。
2)水解。在水解管内加6mol/L盐酸15mL,加入新蒸馏的苯酚3~4滴,再将水解管放入冷冻剂中,冷冻3~5min,然后接到真空泵的抽气管上,抽真空,然后充入高纯氮气;再抽真空填充氮气,重复3次后在充氮气状态拧紧螺丝盖,将已封口的水解管于(110±1)℃的恒温干燥箱内,水解22h后取出冷却。打开水解管,将水解液过滤后用去离子水多次冲洗水解管,将水解液全部转移到50mL容量瓶内用去离子水定容。吸取滤液1mL于5mL容量瓶内,在40~50℃下真空干燥,残留物用1~2mL水溶解,再干燥,反复进行2次,最后蒸干,用1mL pH为2.2的缓冲液溶解,溶解液用0.22μm滤膜过滤,上机。
3)水解氨基酸的分析测定。准确吸取0.200mL混合氨基酸标准品,用pH为2.2的缓冲液稀释到5mL,此标准稀释液浓度为5.00nmol/50μL,作为上机测定用的氨基酸标准,用氨基酸自动分析仪以外标法测定样品液的氨基酸含量。
测定条件:日立L-8900Amino Acid Analyzer,2622#PH离子交换色谱柱(4.5μm×60mm)柱温:57℃,柱后衍生,衍生反应温度135℃,20μL的进样量。缓冲液流速0.40mL/min,缓冲液泵压:8~12MPa,茚三酮流速0.35mL/min,茚三酮泵压1.5~3.5MPa,缓冲液改变次数3次,分析时间32min。
氨基酸含量的计算:
式中,X为样品氨基酸含量(g/100g),c为氨基酸标准品中氨基酸含量(nmol/50μL),F为样品稀释倍数,V为水解后样品定容体积(mL),M为氨基酸分子量,M为样品质量(g)。
2 结果与分析
2.1 茅台酒糟常规营养成分
经测定,茅台酒糟中水分、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪、粗纤维、灰分及无氮浸出物的含量分别为58.46%、13.28%、6.77%、2.51%、7.12%、3.24%和15.38%。其蛋白质、粗纤维和淀粉的含量较高,且具有一定的香味。
2.2 茅台酒糟中的氨基酸种类及含量
图示 茅台酒糟水解氨基酸图谱Fig. Graph of hydrolytic amino acids in Moutai vinasse
从图示可知,茅台酒糟中含有16种水解氨基酸,分别为谷氨酸、亮氨酸、丙氨酸、脯氨酸、天门冬氨酸、苯丙氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、甘氨酸、酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸和蛋氨酸。从表2可知,茅台酒糟中水解氨基酸含量为16.75%。其中,甘氨酸的含量最高,为总水解氨基酸含量的24.96%。此外,茅台酒糟中的氨基酸比较全面,含有人体必须的7种氨基酸,且含量较高,其缬氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、苏氨酸和赖氨酸的含量分别为0.94%、0.78%、1.97%、0.97%、0.25%、0.6%和0.4%。
表2 茅台酒糟水解氨基酸成分及含量Table 2 Content and proportion of different hydrolytic amino acids in Moutai vinasse %
3 结论与讨论
1)茅台酒糟中水分、粗蛋白、粗淀粉、粗脂肪、粗纤维、灰分及无氮浸出物的含量分别为58.46%、13.28%、6.77%、2.51%、7.12%、3.24%和15.38%。其蛋白质、粗纤维和淀粉的含量较高。因加入稻壳的缘故,茅台酒糟中的粗纤维含量是原材料小麦和高粱中的3倍多[5]。茅台酒糟中的粗脂肪含量与原料小麦和高粱中的几乎相等。酒糟中较高含量的粗纤维,可以减少食物在消化道中的停留时间,增加食物在肠道中的流通速度,致使养分不能充分消化和吸收,从而降低营养物质的消化吸收率,造成对营养物质的浪费[6]。因此,可将酒糟干燥,剔除酒糟中的稻壳,将酒糟中的粗纤维含量降低,同时蛋白、氨基酸和水分含量也相应变化,从而使酒糟达到ZBB-46003-88猪用混合饲料的标准[7]。同时可采用蛋白酶,使茅台酒糟中的蛋白质分解为具有良好呈味作用的氨基酸,用于生产复合氨基酸调味料;也可采用淀粉酶或酸,使茅台酒糟中残留的淀粉进一步分解为葡萄糖,再通过酵母或者乳酸菌等微生物进行发酵,使葡萄糖代谢生成具有良好风味的醇、酸、酯等,用于生产酱油、醋和香糟卤等;将茅台酒糟中丰富的菌种进行分离纯化鉴定,用于酶工业和调味品工业中,也具有一定的现实意义[8]。2)茅台酒糟中含有16种水解氨基酸,其中有7种人体必需氨基酸,其氨基酸总量和人体必需氨基酸的含量分别为16.75%和5.91%。不同的氨基酸具有不同的呈味作用,如甘氨酸和丙氨酸等呈甜味,蛋氨酸、组氨酸等呈苦味,天冬氨酸和谷氨酸具有鲜味,酪氨酸则有一定的涩味。因此,可从茅台酒糟中提取复合氨基酸制作调味料,如酱油、味精等。在植物体内,谷氨酸在光呼吸氮代谢中起到一定的作用,同时可降低植物体内硝酸盐的含量,对农作物有着一定的调节作用;亮氨酸对植物生长有促进作用;在干旱环境下,脯氨酸能引起植物的渗透压下降,对植物的生长发育起到重要作用。蛋氨酸、苏氨酸和丙氨酸具有一定的抗病杀菌作用[9]。因此,以茅台酒糟为原料制造生物肥料,不仅可以提供植物生长所需要的多种氨基酸,还可以提高土壤的通气性,改善土壤的结构,使土壤中的有机质、营养物质、矿物质的含量提高。可见,利用酒糟生产优质农肥有着较好的应用前景,并能带来较好的社会效益和环境效益,值得进一步探索。
[1]鲁文普,杨玉能.酒糟的饲料化利用概括[J].贵州畜牧兽医,2009,33(4):9-10.
[2]李 青.贵州省白酒酒糟综合利用的探讨[J].酿酒科技,2014(10):92-93.
[3]张光友,顾 明,夏先林.贵州利用白酒糟发展畜牧循环经济模式探索与效益分析[J].山地农业生物学报,2013,32(2):171-175.
[4]王晓力,孙尚探,匡彦蓓,等.不同地区啤酒糟基本成分测定及其分析[J].安徽农业科学,2015,43(13):276-278.
[5]肇 颖,肖 敏.白酒酒糟的综合利用及其发展前景[J].酿酒科技,2004(1):65-67.
[6]徐 建,陈代文,毛 倩,等.白酒糟的营养价值评定[J].营养饲料,2012,48(7):47-50.
[7]曾 波.白酒糟资源的开发利用[J].广东饲料,2009,18(9):33-35.
[8]郑国锋,钱 和.黄酒糟的成分分析和开发调味品可行性的研究[J].中国调味品,2007(4):21-25.
[9]周 青.植物中氨基酸的生理作用[J].生物学通报,1986(8):7-9.
(责任编辑:孙小岚)
Determination and Analysis of Basic Components of Vinasse with Moutai-flavor Type
LI Fangxiang1,2,3,ZHANG Wen1,2,3,YU Jianping1,2,3*,YU Jiansheng1,2,3,QIN Tian1,2,3
(1.GuizhouUniversity,Guiyang,Guizhou550025;2.NationalLocalUnitedEngineeringResearchCenterforSeparationandPurificationTechnologyofNationalityChineseVeterinaryMedicine,Tongren,Guizhou554300;3.GuizhouEngineeringTechnologicalResearchCenterforNationalityChineseVeterinaryMedicine,Tongren,Guizhou554300,China)
The moisture,ash,protein,crude fat,crude fiber,starch and hydrolysis amino acid content in Moutai vinasse was determined by using the national food safety standard and ninhydrin display method to utilize vinasse comprehensively.Results:1)The content of moisture,crude protein,crude starch,crude fat,crude fiber,ash and nitrogen-free-extract in Moutai vinasse is 58.46%、13.28%、6.77%、2.51%、7.12%、3.24%and 15.38%,the porotein,crude fiber and starch content is higher relatively.2)16kinds of hydrolysis amino acids and 7kinds of essential amino acids are determined in Moutai vinasse and the content of total amino acids and essential amino acids is 16.75%and 5.91% separately.The animal feed and fertilizer prepared from vinasse have the better economic benefit and development prospects.
vinasse with Moutai-flavor type;Moutai;component;determination
S38;Q815
A
2016-05-23;2016-08-28修回
贵州省科技厅农业重大工程项目[黔科合农G字(2015)4001]
李芳香(1989-),女,在读硕士,研究方向:发酵工程。E-mail:910948838@qq.com
*通讯作者:郁建平(1956-),男,教授,博士,从事生物化学与分子生物学、微生物与生化药学、药物化学研究。E-mail:yujp666666@163.com
1001-3601(2016)09-0396-0114-03
15.38 %。其蛋白质、粗纤维和淀粉的含量较高。2)茅台酒糟中含有16种水解氨基酸,其中有7种人体必需氨基酸,其氨基酸总量和人体必需氨基酸的含量分别为16.75%和5.91%。以酒糟为原料制备动物饲料和肥料,具有较好的经济效益与开发前景。