北方黄酒陈酿过程中主要成分含量及其变化趋势

阎文飞，程凡升，郭瑞，宋雪琳，郑华，朱丹*

（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛266109；2.青岛农业大学生命科学学院，山东青岛266109）

北方黄酒陈酿过程中主要成分含量及其变化趋势

阎文飞1，2，程凡升1，郭瑞1，宋雪琳1，郑华1，朱丹2*

（1.青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛266109；2.青岛农业大学生命科学学院，山东青岛266109）

该研究通过高效液相色谱法及气相色谱-质谱法检测了四种不同年份的北方黄酒中主要成分含量，分析各物质在陈酿过程中的变化趋势。结果发现，在陈酿过程中酒精度呈波动变化，总糖含量略有升高；pH增大、总酸以及各有机酸含量均减少，其中陈酿7年的黄酒中苹果酸含量减少了94.8%，乙酸含量减少了66.9%；总酚含量和浊度呈上升趋势；氨基酸态氮和蛋白质含量先上升后降低；苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等物质在挥发性物质中所占比重呈现先增加后降低的趋势。因此，可通过pH、浊度、总糖、总酸、总酚、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸等物质的含量来分析北方黄酒的变化趋势。

北方黄酒；陈酿；成分分析；变化趋势

YAN Wenfei1,2,CHENG Fansheng1,GUO Rui1,SONG Xuelin1,ZHENG Hua1,ZHU Dan2*
(1.College of Food Science and Engineering,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China; 2.College of Life Science,Qingdao Agricultural University,Qingdao 266109,China)

黄酒作为我国独有的酒种，是世界三大古酒之一，它营养丰富，有“液体蛋糕”的美称。南方黄酒是由小麦、糯米、稻米经发酵配制而成，而北方黄酒则以黍米为原料，加陈伏麦曲、崂山（麦饭石）矿泉水酿造而成。黄酒中富含氨基酸、生物活性肽、碳水化合物、矿物质、酚类等物质。适当的饮酒具有保护心血管，促进血液循环，增加食欲的作用[1]。万春华等[2]研究发现，饮用适量的黄酒不仅可以增强机体的抗氧化能力，还可以降低氧化带来的损伤。

近年来有越来越多的学者采用不同的方法检测黄酒中的主要成分，并分析各物质在陈酿过程中的变化趋势。李红蕾等[3]测定了不同酒龄和类型黄酒的主要味觉成分，其结果表明，不同酒龄、不同类型的黄酒所含味觉物质在种类和数量上存在一定差异；马燕红等[4]采用气相色谱-质谱法定性、气相色谱三内标定量法分析了白酒陈酿过程中香味物质的变化趋势，结果表明汾酒的pH值与酒龄呈负相关，酯类物质含量呈下降趋势，酸类物质含量呈上升趋势；SIDARIR等[5]研究了酒的颜色和单宁含量在酿造过程中的变化，结果表明在酿造葡萄酒的不同时期，不同菌株对其颜色、总酚、单宁酸含量产生不同程度的影响；鲍忠定等[6]选用吹扫捕集与气相色谱-质谱联用法测定不同年份的绍兴黄酒中挥发性醇酯类化合物的变化，分析发现随着绍兴酒贮存时间的增加，乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁二酸二乙酯、甲酸乙酯、丙酸乙酯、异丁酸乙酯含量增加；而β-苯乙醇、异戊醇、异丁醇、正丙醇、正丁醇、正戊醇含量则相应减少；YU H Y等[7]采用近红外光谱分析不同陈酿时间黄酒的区别，结果表明随着陈酿时间的延长，酒精度、总酸、总糖含量均降低；OUYANG Q等[8]采用电子舌与多变量分析相结合分析陈酿3年、5年、8年和10年的黄酒，结果表明，采用便携式电子舌设备可以准确地识别黄酒的酒龄。但是，目前对北方黄酒在陈酿过程中各物质变化趋势的研究甚少。

此研究以陈酿1年、3年、4年、7年的北方黄酒为研究对象，对黄酒成分进行检测分析，探究各物质在陈酿过程中的变化趋势，从而深度了解黄酒陈酿过程。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

储藏期为1年、3年、4年、7年的北方黄酒：青岛九盛酒业有限公司，在4℃冰箱保存，现用现取；葡萄糖（分析纯）：莱阳市康德化工有限公司；乙酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、牛血清血蛋白、福林酚试剂（均为分析纯）：北京索莱宝科技有限公司；95%乙醇、85%磷酸（分析纯）：国药集团化学试剂有限公司；甲醛（分析纯）：上海试剂四厂；考马斯亮蓝G-250：天津市登科化学仪器有限公司。

1.2 仪器与设备

6890N/5975B气相色谱-质谱联用仪、Agilent 1100型高效液相色谱仪、Akasil-C18（250 mm×4.6 mm×5 μm）型色谱柱：美国安捷伦科技有限公司；2800UV/VIS型分光光度计：尤尼科（上海）仪器有限公司；ACAR/PDMS/DBV涂层固相微萃取探针：青岛贞正分析仪器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 总糖、酒精度、pH、总酸、氨基酸态氮测定

参照黄酒国家标准GB/T 13662—2008《黄酒》[9]。

1.3.2 总酚、蛋白质、浊度测定

总酚的测定参照严娟等[10]关于总酚提取和测定方法的研究，略有改动。

蛋白质的测定：分别取标准蛋白溶液0、0.02mL、0.04mL、0.06 mL、0.08 mL、0.10 mL，补加蒸馏水至0.1 mL，分别加入5mL考马斯亮蓝工作液，摇匀后静置10 min，在波长595nm处测吸光度值，绘制标准曲线。样品测定方法同上，取0.1mL酒样进行测定，根据吸光度值计算蛋白质含量。

浊度[11]的测定：以800 nm为测定波长，用澄清未处理的同种酒样为参比，将待测酒样迅速摇匀测定。计算公式如下：

式中：W为浊度，%；T为透光率，%。

1.3.3 高效液相色谱法[12]测定有机酸含量

样品前处理：用0.42μm滤膜过滤稀释5倍的酒样，并进行色谱分析；配制2 mg/mL的标准品。色谱条件：流动相为0.01 mol/L KH2PO4溶液，pH值为2.8，流速设为1.0 mL/min，柱温设为28℃，运行时间为20 min，全自动进样10 μL，紫外检测波长设定为215 nm。在同一色谱条件下，用有机酸样品进样，以各酸的相对保留时间进行定性。采用外标法进行定量分析。本研究共测定7种有机酸，分别为苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、乳酸、酒石酸、草酸，根据标准曲线回归方程确定黄酒中各有机酸的含量。

1.3.4 气相色谱-质谱法测定苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯含量

样品处理：向顶空瓶中加入5 mL酒样，加盖密封垫和铝帽，以顶空方式萃取黄酒中的挥发性成分。其中，萃取探针为ACAR/PDMS/DVB涂层固相微探针，时间和温度分别设定为60 min和50℃，NaCl的质量浓度为0.15 g/mL。萃取的挥发性成分用于GC-MS测定分析。

色谱条件：DB-5MS色谱柱（30.0m×0.25mm×0.25μm）；手动无分流进样，进样口温度为260℃；程序升温：初始温度为35℃，保留3 min；先以2℃/min的速率升至60℃，再以6℃/min的速率升至250℃，保留5 min[13]；检测器温度为250℃；以He为载气，流速设定为1.2 mL/min。

质谱条件：电子电离源，离子源温度为230℃，接口温度为250℃，电子能量为70 eV，扫描范围10～450 u，四级杆温度150℃。

数据处理方法：设定峰宽值为0.010，初始阀值为15；使用NISTMS数据库进行所得挥发性香气物质的谱库分析，并进行物质定性。

2 结果与分析

2.1 酒精度、总糖测定结果与分析

参照黄酒国家标准GB/T 13662—2008《黄酒》[9]测定了不同陈酿时间的北方黄酒中总糖含量和酒精度，其变化趋势如图1所示。

图1 北方黄酒中总糖、酒精度的变化Fig.1 Changes of total sugar and alcohol content in northern Chinese rice wine

由图1可知，随着陈酿年份的增加，北方黄酒中总糖含量升高，酒精度呈波动变化。总糖含量增加主要是由于酒中糊精被有机酸作用转化成葡萄糖，也有极微量的糖醇能被逐渐氧化成葡萄糖，其次酒液在贮存中渗透减少，浓度增加，也使糖分相应提高。酒精度增加主要由于在陈酿的过程中总糖分解转化成乙醇；酒精度减少主要由于乙醇能与酸（主要有乙酸与乳酸）缓慢反应生成酯，增加酒的陈香；其次乙醇也可氧化成醛，醛再氧化成酸，为酯化创造了条件。

此研究中的酒精度波动起伏较为明显，不能准确地反映北方黄酒在陈酿过程中酒精度的变化趋势，这可能是由于北方黄酒在储藏过程中储存条件不稳定造成的。因此，此研究结果不能正确阐明北方黄酒在陈酿中酒精度的变化趋势。

2.2 总酚、蛋白质、氨基酸态氮、浊度测定结果与分析

参照黄酒国家标准GB/T 13662—2008《黄酒》[9]及他人研究方法，测定了不同陈酿时间的北方黄酒中总酚、蛋白质、氨基酸态氮含量及浊度等指标，其变化趋势如图2所示。

图2 北方黄酒中总酚、蛋白质、氨基酸态氮含量及浊度的变化Fig.2 Changes of total phenol,protein,amino acid nitrogen contents and turbidity in northern Chinese rice wine

由图2可知，北方黄酒中总酚含量在陈酿过程中呈上升趋势，但其含量仅增加4%，变化不明显。酚类物质可以与蛋白质、生物碱、多糖和金属离子等结合，可能在陈酿过程中酚类物质与它们分离，从而使得总酚的含量增加。此研究中蛋白质和氨基酸态氮含量随着陈酿时间的延长先增加后减少，在陈酿三年时达到峰值，含量分别为0.55 mg/mL和0.27 g/L。黄酒中的蛋白质、中间产物和多肽等分子间处在不稳定和转化状态，从而使得蛋白质含量增加；后期含量下降，一方面在陈酿过程中蛋白质会分解为多肽和氨基酸；另一方面蛋白质会与酒体中其他成分凝聚沉淀形成洒脚，降低了酒体中蛋白质的含量，从而导致沉淀物质析出，因此随着陈酿时间的增加黄酒的浊度也逐渐增加。

因此，北方黄酒在陈酿过程中，总酚含量和浊度随陈酿时间的增加呈逐年增加的变化趋势，由图2可知，在陈酿过程中总酚含量增加了4%，浊度由0.04%增加至0.61%。蛋白质和氨基酸态氮含量的变化趋势是先升高后降低的，在陈酿三年时达到峰值。

2.3 pH、总酸、有机酸测定结果与分析

通过对不同陈酿时间的黄酒中pH、总酸、有机酸成分进行了定量分析，其中有机酸包括苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、乳酸、酒石酸、草酸，变化趋势如图3、图4所示。

由图3、图4可知，北方黄酒在陈酿过程中总酸含量减少了10.5%、有机酸含量逐年减少，其中陈酿7年的黄酒中苹果酸含量减少了94.8%，乙酸含量减少了66.9%；pH值增加，但其变化不明显。在陈酿过程中，黄酒中酸含量减少，可能是有些有机酸在陈酿过程中生成酯类物质。黄酒中的有机酸主要来自产有机酸的微生物，其次是原料、酒曲、酸浆水和醇醛氧化[14]。适量的酸在酒中起到缓冲、调和、谐味的作用，并在贮存过程中逐步形成芳香酯[15]。检测结果显示，北方黄酒中草酸含量最高，苹果酸含量在陈酿中变化最明显；苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸含量均为逐年减少；而乳酸和草酸含量则随着陈酿时间的延长均先降低后增加。

图3 北方黄酒中总酸含量及pH的变化Fig.3 Changes of total acid content and pH in northern Chinese rice wine

图4 北方黄酒中有机酸含量的变化Fig.4 Changes of organic acid contents in northern Chinese rice wine

根据此研究的结果，基本可以判断北方黄酒在陈酿过程中pH升高，总酸逐年降低，苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸和酒石酸含量逐年降低；乳酸和草酸含量随着陈酿时间的延长先减少后增加。

2.4 苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯相对

含量测定结果与分析

黄酒中的香气成分主要是由酵母等多种微生物的代谢作用而产生的，以醇酯类物质为主[16]。此研究采用气相色谱-质谱联用技术测定了北方黄酒中的苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等在挥发性物质中所占比重。由图5可知，苯乙醇在挥发性物质中所占比重最大；4种物质的含量均随着陈酿时间的延长先增加后降低，其中苯乙醇和丁二酸二乙酯在陈酿三年时达到最大值，所占比重分别为14.00%和7.38%。而苯乙酸乙酯和苯丙酸乙酯在陈酿4年时达到最大值，所占比重分别为3.89%和5.94%。

图5 北方黄酒中苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯、丁二酸二乙酯相对含量变化Fig.5 Changes of relative contents of phenylethyl alcohol,ethyl phenylacetate,pthyl phenylpropiolate,diethyl succinate in northern Chinese rice wine

与他人研究相比较[17-18]，北方黄酒中的苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等挥发性物质相对含量在陈酿初期会增加，可能是由有机酸转化生成引起的；随着陈酿时间的增加，这些物质的相对含量又会降低，可能是由于微生物的分解作用以及自身挥发造成。总体来说，苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯等物质所占比重呈现先增加后降低的趋势。

3 结论

通过对北方黄酒的主要成分的检测和分析发现：酒精度在陈酿过程中波动变化；总糖含量、总酚含量、浊度和pH随着陈酿时间的增加而逐渐增加；蛋白质、氨基酸态氮、苯乙醇、苯乙酸乙酯、苯丙酸乙酯和丁二酸二乙酯这6种物质，在陈酿过程中含量先增加后减小；总酸、苹果酸、琥珀酸、柠檬酸、乙酸、酒石酸含量逐年降低；乳酸和草酸含量随着陈酿时间的延长先减少后增加。

[1]贺帅.北方黄酒的功能性成分分析及保健牡蛎黄酒的研制[D].青岛：中国海洋大学，2014.

[2]万春华，聂晓科，李韦华，等.如皋黄酒对老龄小鼠的抗氧化机制初探[J].南通大学学报：医学版，2013，33（6）：523-525.

[3]李红蕾，冯涛.不同酒龄和类型黄酒中主要味觉物质的测定[J].中国酿造，2012，31（1）：172-175.

[4]马燕红，张生万，李美萍，等.清香型白酒酒龄鉴别的方法研究[J].食品科学，2012，33（10）：184-189.

[5]SIDARI R,POSTORINO S,CAPARELLO A,et al.Evolution during wine aging of colour and tannin differences induced by wine starters[J]. Ann Microbiol,2007,2(57):197-201.

[6]鲍忠定.吹扫捕集-GC/MS法测定不同酒龄绍兴酒中挥发性化合物[J].杭州：浙江工业大学，2008.

[7]YU H Y,YING Y B,FU X P,et al.Classification of Chinese rice wine with different marked agesbased on near infrared spectroscopy[J].J Food Quality,2006,29(4):339-352.

[8]OUYANG Q,ZHAO J W,CHEN Q S.Classification of rice wine according to different marked ages using a portable multi-electrode electronic tongue coupled with multivariate analysis[J].Food Res Int,2013,51(2): 633-640.

[9]全国食品工业标准化技术委员会酿酒分技术委员会.GB/T 13662—2008黄酒[S].北京：中国标准出版社，2008.

[10]严娟，蔡志翔，张斌斌，等.桃果肉总酚提取和测定方法的研究[J].江苏农业学报，2013，29（3）：642-647.

[11]江超.陈年绍兴黄酒风味物质的分析与品质鉴定[D].杭州：浙江大学，2010.

[12]梁国伟，张云峰，康俊杰，等.葡萄酒中有机酸的HPLC测定方法研究[C].昆明：云南色谱技术应用交流研讨会，2009.

[13]张妮，肖作兵，于海燕，等.顶空固相微萃取-气质联用测定樱桃酒中的挥发性成分[J].食品科学，2011，32（10）：97-102.

[14]汪建国.浅谈黄酒中有机酸的特征和功能[J].中国酿造，2008，27（14）：81-83.

[15]冯爱军，赵文红，白卫东，等.不同黄酒中有机酸的测定[J].中国酿造，2010，29（8）：144-146.

[16]宋海燕.黄酒特征香气成分分析及特型黄酒开发研究[D].临安：浙江农林大学，2013.

[17]YU H Y,DAI X,YAO G Y,et al.Application of gas chromatography-based electronic nose for classification of Chinese rice wine by wine age[J].Food Anal Meth,2014,7(7):1489-1497.

[18]RIUAUMATELL M,BOSCHFUSTE J,LOPEZTAMAMES E,et al. Development of volatile compounds of cava(Spanish sparkling wine) during long ageing time in contact with lees[J].Food Chem,2006,95 (2):237-242.

TS262.4

0254-5071（2017）05-0072-04

10.11882/j.issn.0254-5071.2017.05.015

2016-11-28

阎文飞（1992-），女，硕士研究生，研究方向为生物技术。

*通讯作者：朱丹（1986-），女，讲师，博士，研究方向为生物技术和农产品加工及贮藏。