不同发酵层和取样时间对红枣白兰地甲醇和高级醇含量的影响

尹宝颖，王艳辉，刘亚琼，王　颉（.河北农业大学园艺学院，河北保定07000；.河北农业大学生命科学学院，河北保定07000；.河北农业大学食品科技学院，河北保定07000）



不同发酵层和取样时间对红枣白兰地甲醇和高级醇含量的影响

尹宝颖1，王艳辉2，刘亚琼3，王颉3
（1.河北农业大学园艺学院，河北保定071000；2.河北农业大学生命科学学院，河北保定071000；3.河北农业大学食品科技学院，河北保定071000）

摘要：以山区特产大枣为原料，采用固态发酵方法生产红枣白兰地，研究了不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中甲醇和高级醇含量的影响。结果表明，不同取样时间对甲醇、异丁醇和异戊醇含量的影响显著，但对正丙醇含量影响不显著。其中，酒尾中甲醇含量与酒头、酒基中甲醇含量相比显著增加，而酒基与酒头中甲醇的含量差异不显著；酒头中异丁醇和异戊醇含量与酒基和酒尾中相比显著增加，而酒基与酒尾中异丁醇和异戊醇含量没有显著差异。不同发酵层对甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇含量的影响均不显著。

关键词：发酵层；取样时间；甲醇；高级醇；白兰地

优先数字出版时间：2016-03-23；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160323.1442.002.html。

红枣（Ziziphus jujuba），又名中华大枣，为鼠李科枣属植物枣树的成熟果实，原产于中国，具有3000多年的栽培历史，是中国特有的果品之一［1］。白兰地（Brandy），是一种蒸馏酒，它是以水果为原料，经过发酵、蒸馏、贮藏、陈酿而成。以红枣为原料的蒸馏酒称为红枣白兰地。

位于太行山山区的河北省阜平地区以其独特的红枣白兰地而著名，以山区特产大枣为原料，经过砸枣、发酵、蒸馏而成。制作过程中不经过任何的勾兑，大都是农家作坊里酿制出来的纯酒，酒精度高达40%vol～80%vol。在民间已经有几千年的生产历史，基本处于自酿自饮阶段。红枣白兰地的原料一般为外枣，这样可以变废为宝。GB 2757—2012食品安全标准蒸馏酒及其配制酒中规定了蒸馏酒的甲醇含量标准如下：除以粮谷为原料的蒸馏酒中，其甲醇含量不得高于2.00 g/L（以酒精度换算到100%计）［2］。但红枣白兰地甲醇含量的超标限制了其大规模工业化生产，而过量摄取甲醇会导致失明甚至死亡［3］，过量或过少的高级醇则影响酒的口感和风味［4-5］。

甲醇是由原辅料细胞壁和细胞质间的纤维素共存的果胶而生成的。果胶含量高是形成甲醇的主要原因，果胶在热、酸、碱或酶的作用下，甲氧基分解并生成甲醇，反应式为：

（R-COOCH3）n+（H2O）n→（R-COOH）n+（CH3OH）n［6-9］

采用固态发酵法生产酒时，有的会将原料浸泡处理以降低甲醇含量；还可以通过灌输蒸汽闷料或加热时通过敞盖排汽以去除甲醇；有时采用掐头去尾的方法降低甲醇；还有采用提高回流比的方法分离甲醇［10-11］。

本实验采用固态发酵法酿造红枣白兰地，研究同一发酵池中不同发酵层原料发酵和蒸馏时不同取样时间对红枣白兰地中甲醇和高级醇含量的影响，分析甲醇和高级醇的含量变化，探索控制甲醇含量的途径。

1材料与方法

1.1材料与试剂

红枣：阜平山区大枣，晾干后常温保存待用。

稻壳：粉碎后的玉米秸秆，常温保存待用。

色谱纯试剂：异丙醇、异丁醇、乙酸乙酯，天津开普特种化工有限公司。

分析纯试剂：乙醇、丙醇、正丁醇、正戊醇、异戊醇，天津光复精细化工有限公司。

发酵剂：自制酒曲。

1.2实验方法

1.2.1工艺流程

红枣→粉碎→浸泡12h→混合稻壳→原料加热处理→加入酒曲→发酵12d→蒸馏→取样

1.2.2取样方法

处理的原料在27℃的发酵池（长2.7m，宽1.3m，高1.8m）中发酵，每个发酵池分为6层。发酵池剖面图和立体图如图1所示。每层蒸馏时间为40min，前10min蒸馏生产所得红枣白兰地作为酒头，取其中的100mL作为酒头的样本；中间20min蒸馏所得的红枣白兰地作为酒基，取其中100mL作为酒基的样本；最后10min蒸馏所得的红枣白兰地作为酒尾，取其中100mL作为酒基的样本。

1.2.3 GC-FID测定条件

采用Agilent-6820气相色谱仪，TG-35MS毛细管色谱柱（60m×0.25 mm×0.25μm），FID检测器（H2：0.10MPa；空气：0.28MPa）。

色谱条件：载气压力（N2），0.40MPa；进样口温度，200℃；检测器温度，230℃；分流比，30∶1，进样量为1μL。柱温40℃保持2min，以5℃/min升至80℃保持10min，然后以20℃/min升至220℃保持10min。每个样品平行测定3次，保留时间定性，外标法定量。

图1发酵池剖面图和立体图

1.2.4标准曲线制备

分别取等量的正丙醇、异丁醇、异戊醇加入到7支100mL刻度试管中，再用60%vol乙醇标准溶液定容至100mL。正丙醇、异丁醇、异戊醇的加入量分别为0.005 g、0.01 g、0.02 g、0.04 g、0.08 g、0.16 g、0.32 g。通过测定不同含量正丙醇、异丁醇、异戊醇的60%vol乙醇标准溶液所对应的峰面积计算而得。

2结果与分析

2.1标准曲线绘制

根据正丙醇、异丁醇、异戊醇不同浓度标准液得到的峰面积。以峰面积（y）为纵坐标、浓度（x）为横坐标绘制标准曲线，结果表明，在正丙醇、异丁醇和异戊醇浓度为0～0.32 g/100mL的范围内线性关系良好。如图2、图3、图4所示，回归方程分别为y=390.6x-12.006（R2=0.9990）；y=714.94x - 2.4264（R2=0.9990）；y=839.78x - 2.9278（R2= 0.9990）；y=845.1x-1.7075（R2=0.9991）。

2.2不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中甲醇和高级醇含量的影响

2.2.1不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中甲醇含量的影响

图2甲醇标准曲线

图3正丙醇和异丁醇标准曲线

图4异戊醇标准曲线

不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地甲醇含量的影响见表1。由表1可知，不同发酵层红枣白兰地甲醇含量影响差异不显著；不同取样时间对红枣白兰地甲醇含量的影响差异极显著（P＜0.01）。其中，酒头、酒基、酒尾中甲醇含量分别为1.5 g/L、2.1 g/L、4.5 g/L，酒尾中甲醇含量与酒头和酒基中甲醇含量相比显著增加，而酒基与酒头中甲醇含量的差异不显著。为了控制红枣白兰地中甲醇含量，可以采用“去尾”的方法，以达到国家标准。

表1不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中甲醇含量的影响

2.2.2不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中正丙醇含量的影响

不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中正丙醇含量的影响见表2。方差分析表明：不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中正丙醇含量的影响不显著，分别为Sig = 0.150＞0.05，Sig=0.446＞0.05。

表2不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中正丙醇含量的影响　（g/100mL）

2.2.3不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中异丁醇含量的影响

不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中异丁醇含量的影响见表3。方差分析表明：不同发酵层对红枣白兰地中异丁醇含量的影响不显著，Sig=0.438＞0.05；但不同取样时间对红枣白兰地中异丁醇含量的影响显著，Sig=0.046＞0.05。其中，酒头中异丁醇含量与酒基和酒尾中相比显著增加，而酒基与酒尾中异丁醇含量的影响不显著。

表3不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中异丁醇含量的影响　（g/100mL）

2.2.4不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中异戊醇含量的影响（表4）

方差分析表明：不同发酵层对红枣白兰地中异戊醇含量的影响不显著，Sig=0.16（P＞0.05）；但不同取样时间对红枣白兰地中异戊醇含量的影响显著，Sig=0.037（P＞0.05）。其中，酒头中的异戊醇含量与酒基、酒尾相比显著增加，而酒基与酒尾中异戊醇含量的影响不显著。

3　结论

本实验以太行山区特产大枣作为原料，采用固态发酵法生产红枣白兰地。通过研究同一发酵池中不同发酵层在原料发酵和蒸馏时，以不同取样时间取得的红枣白兰地进行对比，对红枣白兰地中甲醇和高级醇含量进行分析。

不同取样时间对红枣白兰地中甲醇、异丁醇和异戊醇含量的影响显著，但对正丙醇含量的影响不显著。其中，酒尾甲醇含量与酒头和酒基中甲醇含量相比显著增加，并且远超国家标准的甲醇含量，采用“去尾”的方法可以降低红枣白兰地中甲醇含量。而酒基与酒头中甲醇含量的差异不显著，且酒头中甲醇含量低于2 g/L，而酒基中甲醇含量也接近国家标准；酒头中的异丁醇和异戊醇含量与酒基、酒尾相比显著增加，可以通过“掐头”的方法控制异丁醇和异戊醇的含量。而酒基与酒尾中异丁醇和异戊醇含量没有显著差异。而不同发酵层对红枣白兰地中甲醇、正丙醇、异丁醇、异戊醇含量的影响均不显著。

表4不同发酵层和不同取样时间对红枣白兰地中异戊醇含量的影响　（g/100mL）

参考文献：

［1］刘孟军.中国红枣产业的现状与发展建议［J］.果农之友，2008（3）：3-5.

［2］中华人民共和国卫生部.食品安全国家标准蒸馏酒及其配制酒：GB 2757—2012［S］.北京：中国标准出版社，2013.

［3］Gnekow B，Ough C S.Methanol in wines and musts: source and amounts［J］.American Journal of Enology and Viticulture，1976（1）：1-6.

［4］熊子书.饮料酒中醇类的生成机理与感官特性［J］.酿酒，1985 （1）：1-10.

［5］廖湘萍，易华蓉，王久增，等.利用大曲酒尾、酒糟发酵生产食醋的研究［J］.中国酿造，2007（6）：56-58.

［6］夏娜，张双霞，张莉，等.香梨酒中甲醇产生的原因及控制方法研究［J］.中国食物与营养，2011，17（9）：59-62.

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［8］Cabaroglu T.Methanol contents of Turkish varietal wines and effect of processing［J］.Food Control，2005，16（2）：177-181.

［9］郑佩.红枣酒生产工艺研究［D］.太原：山西大学，2006.

［10］马惠玲，杨秀萍，左莹.苹果渣蒸馏酒中甲醇去除方法的探究［J］.食品科学，2006，27（4）：138-141.

［11］范衍琼.分光光度法测定蒸馏酒及配制酒中杂醇油［J］.光谱实验室，2005，22（2）：304-306.

Effects of Different Fermentation Layers and Different Sampling Time on Methanol and Higher Alcohol Content in Jujube Brandy

YIN Baoying1，WANG Yanhui2，LIU Yaqiong3and WANG Jie3
（1.College of Horticulture，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071000；2.College of Life Sciences，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071000；3.College of Food Science and Technology，Agricultural University of Hebei，Baoding，Hebei 071000，China）

Abstract:In this experiment，jujube from mountain regions was used as raw materials to produce jujube brandy through solid fermentation.The effects of different fermentation layers and different sampling time on methanol and higher alcohol content in jujube brandy were investigated.The results showed that，different sampling time had significant influence on the content of methanol，isobutyl alcohol and isoamyl alcohol，but its influence on n-propanol content was not obvious；compared with head brandy and medium brandy，methanol content in end brandy increased significantly，and there was no significant difference in methanol content between medium brandy and head brandy；iso-butanol and isoamyl alcohol content in head brandy was significantly higher than that in end brandy and in medium brandy，and there was no significant difference in iso-butanol and isoamyl alcohol content between medium brandy and end brandy.Different fermentation layers had no significant influence on the content of methanol，n-propanol，isobutanol and isoamyl alcohol.

Key words:fermentation layer；sampling time；methanol；higher alcohols；brandy

中图分类号：TS262.38；TS261.4；TS261.7

文献标识码：A

文章编号：1001-9286（2016）06-0042-04

DOI：10.13746/j.njkj.2016015

基金项目：河北省国家基金“红枣白兰地甲醇和杂醇油的形成机理及控制途径研究”（31171725）；“红枣白兰地风味特征及形成机理研究”（3137185）。

收稿日期：2016-01-18；修回日期：2016-03-04

作者简介：尹宝颖（1987-），女，助理实验师，硕士，E-mail：by40901123@126.com。

通讯作者：王颉（1959-），男，教授，博士。