高效液相色谱法测定酒醅中的乳酸含量
2019-03-05张宝玉董孝元
张宝玉，李 良，吴 昊，刘 莎，田 鹏，张 超，董孝元
（1.黄鹤楼酒业（咸宁）有限公司，湖北武汉430070； 2.武汉雅仕博科技有限公司，湖北武汉430070）
酸类物质是白酒中重要的呈香呈味物质，在白酒微量芳香成分中占很大比例，尤其对浓香型白酒的口感影响较大。同时酸类也是形成酯类的前体物质，有机酸在白酒中含量的高低直接影响酒质的好坏[1]。乳酸在浓香型白酒酸类物质中占有相当大的比重。在白酒生产中乳酸的大量存在对白酒香气成分乳酸乙酯有重大影响，也是导致浓香型白酒固态发酵的强酸性环境的主要原因。因此乳酸的定量分析对白酒勾兑及生产工艺的控制都有十分重要的意义[2-3]。
白酒中有机酸的分析多采用气相色谱法，由于乳酸对热具有不稳定性，只有将其酯化成甲酯、苄酯等衍生物进行分析。这样往往造成结果失真，而且分析时间长、操作繁琐[4-6]。此外，酒醅与白酒的基质不同，酒醅样品中的基质极其复杂，这些基质都会影响乳酸的提取和检测，使乳酸的色谱检测时出峰不稳定且混有杂峰，无法很好地判断其出峰[7-11]。本文采用浸提、冷冻过滤、减压蒸馏的前处理方法，不仅可以排除其他有机酸、醇类、酯类的干扰，而且不会影响乳酸的含量[12-15]。为快速、准确地分析白酒酒醅中乳酸含量提供了一条途径，也为浓香型白酒酿造工艺提供了指导数据，同时弥补了气相色谱仪不能直接分析乳酸的缺点。
1 材料与方法
1.1 材料、仪器与试剂
酒醅样品：由黄鹤楼酒业（咸宁）有限公司提供。
试剂及耗材：乳酸标品（0.1 g，89.9%），德国Dr.Ehrenstorfer公司；甲醇（色谱纯），Macron Fine Chemicals；磷酸二氢钾、磷酸、95%乙醇均为分析纯，国药集团化学试剂有限公司；超纯水，屈臣氏饮用水（蒸馏制法）。
仪器设备：高效液相色谱仪（Agilent 1260），安捷伦科技有限公司；旋转蒸发仪（RE-2000A），上海亚荣生化仪器厂；电子天平（ME3002E），梅特勒-托利多。
1.2 试验方法
1.2.1 酒醅样品处理
称取10 g酒醅样品于250 mL碘量瓶中，加100 mL乙醇（95%）浸泡2 h，期间振摇3～4次，用定性滤纸进行1次粗滤。再将滤液置于-4℃下冷藏8 h，用0.45 μm微孔滤膜过滤1次，然后以45℃减压蒸馏至3～5 mL。用超纯水将残留液转移至100 mL容量瓶中，定容。最后将样品稀释10倍，经0.22 μm滤膜过滤进样[16-20]。
1.2.2 色谱条件
AgilentZORBXSB-C18色谱柱（4.6mm×250mm，5 μm）；柱温30℃；流动相：甲醇和0.02 mol/L磷酸二氢钾溶液（磷酸调节pH2.1）体积比为15∶85；流速0.2 mL/min；检测波长210 nm；进样量10 μL[21-22]。
1.2.3 标准曲线的制作
打开已知标品（0.1 g，89.9%），用适量超纯水溶解并转移至10 mL容量瓶中，用超纯水定容至刻度，得到8990 mg/L的乳酸标准储备液。然后进行稀释，分别配成100 mg/L、300 mg/L、500 mg/L、800 mg/L的标准溶液。上机前以0.22 μm的微孔滤膜过滤[23-25]。
2 结果与分析
2.1 乳酸色谱测定分析
乳酸标品和酒醅样品检测分析结果分别见图1和图2。由图1和图2可以看出，乳酸标品与酒醅样品中乳酸保留时间一致，且分离效果较好，能够满足检测需求。
图1 乳酸标准品色谱图
2.2 标准曲线的建立
乳酸标准曲线见图3。结果表明，乳酸标准溶液在100～800 mg/L范围内线性关系良好，R2=0.99992，满足测定要求。
2.3 酒醅样品中乳酸的分析
2.3.1 精密度分析
对两个待测酒醅样品平行测定6次，结果表明，精密度满足分析要求，其结果见表1。
2.3.2 回收率测定
图2 酒醅样品中乳酸色谱图
图3 乳酸标准曲线
表1 精密度测定结果
取已知含量的酒醅样品，分别向其中添加50 mg、100 mg和200 mg的乳酸标样后混匀，过滤，测定乳酸含量，进行3次平行测定，考察方法的回收率，结果见表2。各样品乳酸的平均回收率在98.88%～99.52%之间，表明方法的准确性较高，稳定性好，满足试验要求。
表2 样品加标回收率结果
2.3.3 酒醅中乳酸含量变化规律
图4 酒醅中乳酸含量变化规律
从黄鹤楼酒厂发酵车间随机选取两个窖池，从粮糟入窖开始，前期每隔3～4 d取1次样，后期间隔7 d取样1次。取样点选在窖池中层中间位置，对酒醅样品乳酸含量进行检测，结果见图4。由图4可看出，乳酸含量从入窖时的1.55%～1.66%到出窖时的3.20%～3.37%，呈逐步上升趋势，符合发酵规律。
3 结论
通过冷冻过滤、低温负压旋蒸的前处理方法，排除酒醅中淀粉、蛋白质以及其他有机酸、醇类、酯类的干扰，缩短了色谱运行时间，并达到较好的分离效果。方法满足试验要求，结果可靠，对于指导白酒生产与品质标定有着重要的意义，同时弥补了气相色谱仪不能直接分析乳酸的缺点。
