高效液相色谱法测定葡萄酒中的有机酸

1、 酿酒第31卷第1期V ol 131,N o 112004年1月Jan. , 2004LI QUOR MAKI NG文章编号:1002-8110(2004 01-0067-03高效液相色谱法测定葡萄酒中的有机酸高年发, 张军, 韩英素(天津科技大学生物工程系, 天津300222摘要:对长城和王朝葡萄酿酒公司的15种原酒进行了10000转/min 高速离心预处理后, 利用高效液相色谱法(HP LC 测定其中有机酸。结果表明:葡萄酒中主要有机酸成分是酒石酸、L -苹果酸和L -乳酸, 柠檬酸、琥珀酸和乙酸的含量很少; 干白酒中几乎不含有L -乳酸; 干红酒中含有L -乳酸, 但L -苹果酸和柠檬酸

2、含量相应减少, 甚至为0; 在所测酒样中, 长城原酒中的总酸含量比王朝原酒中的高, 主要是酒石酸的含量高。关键词:葡萄酒; 有机酸; 高效液相色谱法中图分类号:TS26216;57172文献标识码:A0前言, ;、L -苹果酸、L -乳酸、琥。1. 3实验方法1. 3. 1标准混合酸色谱分离条件的选择葡萄酒中的酸度主要由有机酸决定, 有机酸的种类、度与葡萄酒的类型、, 衡, 影响葡萄酒的口感机酸主要包括酒石酸、琥珀酸、乳酸、乙酸等。其中的乙酸是葡萄酒酿造、储存过程中的晴雨表, 其含量过高表明已感染杂菌。酒石酸又名葡萄酸, 是葡萄酒中含量较大的酸, 它是抗葡萄呼吸氧化作用和抗酒中细菌作用的酸类,

3、 对葡萄着色与抗病有重要作用。酒石酸大部分以酒石酸钾、酒石酸氢钾形式存在, 在发酵过程中以结晶形式析出, 减少了酒石酸浓度, 其溶解度随温度降低而减小1-3以与酒中含量接近的六种标准酸混合液, 进行不同进样试验, 最后选定最佳分离条件:流动相为用高氯酸调pH 为2. 5的水溶液, 流速0. 6m L/min , 柱温55, 检测波长210nm ,进样量10L 。在此分离条件下, 各种有机酸可以达到很好的分离效果, 如图1所示 :。由于有机酸在葡萄酒中的重要性质, 所以有机酸的检测是十分重要而且必要的。有机酸的检测方法有很多种, 但是这些方法一般要进行预分离、衍生化等繁琐的前处理, 而且能达到同

4、时分离的有机酸种类较少, 所以在现代最为成熟的技术就是HP LC 技术。HP LC 分析有机酸不仅简便快速, 而且选择性好、准确度高4-7。采用高效液相色谱法, 对长城和王朝两著名厂家生产的酒样, 进行了有机酸测定。以此了解葡萄酒中有机酸的种类和含量, 以及各种有机酸含量对酒质风味特征的影响; 并试图从各种有机酸种类和含量的变化, 比较长城和王朝干酒风格的差别。1材料与方法1. 1主要实验仪器1柠檬酸2酒石酸3L -苹果酸4琥珀酸5L -乳酸6乙酸图1最佳分离条件下标准混合有机酸分离色谱图日本岛津LC -3A 型高效液相色谱仪; 色谱柱:SCR-101H (300mm ×7. 9mm

5、 ; 检测器:SPD-1紫外分光光度检测器。PHS J -4A 型实验室pH 计上海雷磁仪器厂TG L -16G 型台式高速离心机上海医用分析仪器厂1. 2主要试剂1. 3. 2各种有机酸的定性与定量分析将各种单一有机酸液依次进样, 记下各自保留时间。将不同浓度酸液, 从低浓度到高浓度依次进样, 记下各自的峰面积。(每个样平行进三次 结果如表1所示:从表1中线性回归方程可见:在实验样品的浓度范围内, 各种有机酸浓度与峰面积的线性关系均良好, 用外标法定量, 准确度可以得到保证。1. 3. 3酒样的预处理1. 3. 311酒样的三种预处理方法为:收稿日期:2003-09-20作者简介:高年发(1

6、945 , 男, 天津科技大学教授未经处理:直接取酒样备用。 68酿酒2004表1各有机酸的保留时间与线性回归方程组分柠檬酸酒石酸L -苹果酸琥珀酸L -乳酸乙酸保留时间( 8. 7439. 23510. 42512. 79413. 72216. 049回归方程Y=0. 0005x +0. 2474Y=0. 0004x +0. 3011Y=0. 0007x +0. 2011Y=0. 0001x +0. 2011Y=0. 0008x +0. 2460Y=0. 0009x +0. 4639R 20. 99440. 99200. 99820. 98760. 99880. 9708(m in y :有

7、机酸浓度(g/L x :峰面积(AU S 皂土处理:50m L 酒样, 加入50m L 体积的比色管中, 加入过量的皂土(0. 4g/L , 即0. 02g/m L 的皂土浆体1m L , 不会过分稀释酒样 , 每天用力摇匀, 静止放置一周。皂土+活性炭处理:将酒样中加入皂土的同时, 加入2%的活性炭, 每天用力摇匀, 静止放置一周。图2 酒样未经处理的干白色谱图将以上三种酒样用滤纸过滤后, 用NaOH 滴定其酸度, 并用pH 计测定各酒样pH 值。取少量过滤后的酒样, 高速离心(10000转/ , 取上清液进行高效液相试验, 2结果与讨论2. 12. 1. 1不同方法处理后总滴定酸和pH 值

8、的测定(m in 图3 酒样添加皂土处理后的干白色谱图酒样经过1. 3. 3中的三种预处理方法处理后, 用滤纸过滤, 然后用0. 1m ol/LNaOH 滴定其酸度, 并用pH 计测定各酒样pH 值。结果如表2所示:表2三种方法处理后酒样的滴定酸度与pH 值测定结果未加活炭处理酒样长城1长城2长城3长城4长城5长城6王朝1王朝2王朝3王朝4王朝5王朝6王朝7王朝8滴定酸度(g/L , 以酒石酸计7. 2775. 3465. 4216. 6098. 9416. 4604. 0104. 0104. 3373. 7876. 2675. 2726. 6097. 054pH3. 0727. 2033.

9、5075. 3463. 4215. 3463. 3156. 5352. 8428. 9113. 0436. 4603. 6843. 9363. 7924. 0103. 8744. 3073. 8923. 7133. 6016. 2383. 3155. 1983. 2246. 5353. 1676. 980添加皂土处理滴定酸度(g/L , 以酒石酸计3. 0883. 5053. 4163. 3412. 8633. 0953. 7053. 7873. 9274. 0403. 6123. 3343. 1293. 209pH(m in 6. 4613. 0714. 6993. 4814. 6993.

10、4475. 4333. 3735. 3502. 8755. 5073. 0822. 4503. 6953. 3043. 7044. 1853. 8883. 5244. 0365. 0663. 5743. 7453. 3115. 9473. 1346. 0943. 082图4 酒样未经处理的干红谱图(m in 由表2可以发现:未处理的酒样和添加皂土处理后的酒样滴定酸度基本相同; 用皂土+活性炭处理后的酒样滴定酸度明显降低, 酸度损失很大。说明活性炭对有机酸有吸附作用, 酒样不可以加活性炭来处理, 否则结果会失去真实性。2. 1. 2不同方法处理后液相色谱图的比较图5酒样添加皂土处理后的干红谱图进

11、行10000转/min 高速离心15min 就可以达到很好的处理效果。2. 2方法的重现性与回收率测定2. 2. 1方法的重现性将未经处理的酒样, 与经添加皂土处理后的酒样过滤,10000转/min 高速离心15min 后, 都进行高效液相色谱检测。将长城1酒样重复进样测定5次, 以考察方法的重现性。测定结果见表3:从表3结果中可得:各种有机酸的相对标准偏差在1.8%4. 5%之间, 重现性较好2. 2. 2方法的回收率色谱图见图2,3,4,5所示:由色谱图2,3,4,5可以发现:两种色谱图没有太大差别, 均无特别干扰, 有机酸试验结果数据也基本相同。这说明:不需要经过添加皂土处理, 酒样直接

12、 第1期高年发, 等:高效液相色谱法测定葡萄酒中的有机酸69表3结果(g/L 柠檬酸酒石酸L -苹果酸琥珀酸方法的重现性试验结果20. 49383. 90032. 98900. 5824345表5酒样酒样的有机酸测定结果(单位:g/L , 空白表示未检出各次测定平均值相对标准1( 偏差(%0. 50400. 52680. 53063. 74992. 90020. 62313. 83252. 90380. 56183. 67952. 81250. 6449柠檬酸酒石酸L -苹果酸琥珀酸L -乳酸干白干红干红干红干白干白干红干红干红干红干红干红干白干白0. 50403. 74994. 76833.

13、 63272. 02794. 16233. 13791. 62310. 53210. 42210. 51213. 06912. 01913. 50033. 75472. 90220. 62310. 55210. 48710. 43310. 51410. 46610. 61410. 71500. 77170. 72940. 61910. 41910. 86510. 6641乙酸3. 77723. 53161. 22520. 63120. 32762. 52520. 48020. 507083. 83822. 78353. 80012. 87823. 41. 82. 24. 50. 61690.

14、60582在10m L 长城1酒样中加入4种固体标准酸, 酒石酸和L -苹果酸各20. 0mg , 柠檬酸和琥珀酸各10. 0mg 。然后取4m L 进行10000转/min 高速离心15min , 取上清液进行高效液相色谱法测定, 根据加入量和检出量计算回收率。测定结果如表4所示:表4测定结果(方法的回收率实验结果加入标准品回收率( 0. 50403. 74992. 9022( 1. 48735. 72444. 8012酒样含量1. 0202. 0502. 010酒样+加入标准品96. 496. 394. 5长城1长城2长城3长城4长城5长城6王朝1王朝2王朝3王朝4王朝5王朝6王朝7王朝8

15、0. 73390. 42740. 72391. 18392. 07591. 40750. 75790. 64190. 68243. 36843. 83743. 22843. 17963. 07244. 49564. 51782. 51862. 80423. 07370. 32120. 71960. 643621315在所测酒样中, 柠檬酸酒石酸L -苹果酸, :, (气候、水分、土壤、栽培技, 测定其生长成熟过程中的有机酸消并跟踪其在不同酿造工艺下, 酿造过程中各种有机酸的变化情况, 以找出差别原因, 提高中国葡萄酒的质量。参考文献1赵光鳌, 尹卓容, 张继民, 等, 葡萄酒酿造学-原理及应用

16、M.从表4结果中可以看出:1间, 方法的准确度较高。2. 3酒样中有机酸的测定将长城和王朝葡萄酿酒公司的15种原酒进行10000转/min 高速离心15min 后, 用高效液相色谱法测定有机酸含量,结果如表5所示:从表5结果可得出:21311葡萄酒中主要含有酒石酸、L -苹果酸和L -乳酸, 柠北京:轻工业出版社,2001. 495-497. 12李华. 葡萄酒的总酸及pH 值J.酿酒, 1987, (6 :9-12. 13秦含章. 葡萄酒分析化学M.北京:中国轻工业出版社,1991.214-216,253-261. 14AMERINE M. A and OUG H C. S. M ethod

17、s for Analysis of musts andW inesM.2nd ed. New Y ork :JohnW iley and S ons ,1988. 57-69. 15沈国惠, 王荣民, 等1直接进样-高压液相色谱法测定葡萄酒的檬酸、琥珀酸和乙酸的含量很少。21312L -乳酸不是从葡萄中带入的, 是经过苹果酸-乳酸发酵转变得来的。21313干白酒中几乎不含有L -乳酸, 可能因为干白没有经有机酸J.食品与发酵工业, 1984, (6 :14-20. 16朱明华. 仪器分析(第3版 M.北京:高等教育出版社,2000. 64-97. 17高先富, 高年发, 韩英素, 等. 发酵液

18、中丙酮酸的HP LC 法检测的过苹果酸-乳酸发酵。21314干红酒中含有L -乳酸, 但L -苹果酸和柠檬酸含量相应减少, 甚至为0, 因为干红葡萄酒经过苹果酸-乳酸发酵, 酒中L -苹果酸可被完全消耗, 转变为L -乳酸。并且苹果酸-乳酸菌也可以利用柠檬酸, 把它完全代谢。研究J.天津轻工业学院学报,2003, (3 :10-12. 1Determination of six Organic Acids in Wine by H igh PerformanceLiquid ChromatographyG AO Nian -f a , ZH ANG Jun , H AN Ying -su(Department of Bio -engineering ,T ianjin University of Science and T echnology ,T ianjin 300222,China ABSTRACT :An HP LC was em ployed to determine organic acids in wine. By synthesizing test on chromatographic separating conditions includ