白酒固态发酵中两种大曲9种矿物元素分析

侯冬岩，李铁纯，刁全平,吴 寒

(1.鞍山师范学院 化学与生命科学学院,辽宁 鞍山 114007;2.国家农业深加工产品质量监督检验中心,吉林 长春 130002)

酒曲是由发霉的谷物制成，是微生物的培养基.酒曲中生长的微生物所分泌的酶能将谷物中的葡萄糖和蛋白质等转变成糖、氨基酸等，糖在酵母菌的作用下分解成乙醇即酒精[1-2].人们常说“曲乃酒之骨”，好酒必有好曲，可见酒曲是酿造白酒的关键因素之一[3].酒曲的质量与原料及酒曲培养温度有关，而原料中矿物元素的存在不但可促进微生物细胞生长，也可参与细胞的渗透性调节，利于各种酶向细胞外培养基质分泌，有助于酶催化功能的发挥[4].近年来，有关酒曲的研究比较多[5-10]，而关于白酒固态发酵的低温大曲和高温大曲中矿物元素的研究少见报道.本研究建立了针对鞍山腾鳌老窖酒厂白酒发酵中低温大曲和高温大曲9种矿物元素的电感耦合等离子体质谱分析方法[11]，开启了从窖到曲、由点到面的白酒生态系统研究，为腾鳌老窖酒厂固态发酵法酒曲研发及其白酒质量安全追溯体系建设提供科学依据.

1 仪器与试剂材料

1.1 仪器

MARS 6高通量密闭微波消解系统(美国Peian科技公司)，7700X型电感耦合等离子体质谱仪(美国Agilent公司).

1.2 试剂

元素混合标准溶液的配制：由1 000 mg·L-1单一元素国家标准溶液(中国计量科学研究院配制)用体积分数为3%的HNO3配制成各系列标准溶液.

Na、Mg、K、Ca：0，1.0，2.0，5.0，10.0 mg·L-1；

Fe、Al、Zn、Mn、Cu：0，0.1，0.2，0.5，1.0 mg·L-1；

将各系列标准溶液混合，配制成元素混合标准溶液.

1.3 样品

白酒固态发酵低温大曲样品和高温大曲样品，由辽宁鞍山腾鳌老窖酒厂提供.

2 实验方法

2.1 样品处理

样品经清洗后在60 ℃干燥4 h，粉碎过0.425 mm筛.分别称取2种样品各0.500 g于微波消解罐中，加入硝酸、过氧化氢进行样品消解[12]，冷却并排气后加热60 min，用水稀释到50 mL.

2.2 仪器工作条件

按照电感耦合等离子体质谱仪操作步骤对仪器进行操作条件的调谐，使各项指标达到测定要求[12].

2.3 样品测定

在仪器工作条件下，在线引入内标元素、试剂空白、标准溶液、样品空白、样品溶液.由校准方程计算样品中各元素的质量分数.

3 结果与讨论

3.1 干扰的消除

通过选择测定元素的同位素和内标校正元素，降低干扰，所选内标校正元素见表1.

3.2 校准方程

样品中9种矿物元素的内标校正元素﹑校准方程及相关系数见表1.

表1 样品9种矿物元素的内标校正元素﹑校准方程及相关系数

3.3 检出限的测定

取空白液测定7次，方法的检出限如图1.

图1 方法的检出限

3.4 精密度的测定

配制系列浓度的标准溶液，方法的精密度见表2.

表2 精密度测定

3.5 回收率实验

对酒曲样品进行加标回收率实验，测定方法的准确度，实验结果见表3.

表3 回收率实验

3.6 样品分析

在仪器工作条件下对样品进行测定，根据校准方程计算样品中各元素质量分数，见图2(系列1为低温大曲9种矿物元素质量分数；系列2为高温大曲9种矿物元素质量分数).

图2 样品中矿物元素质量分数图

3.7 讨论

采用电感耦合等离子体质谱法对白酒固态发酵中低温大曲和高温大曲9种矿物元素进行分析，实验结果表明：高温大曲中钠、镁、铝、钙、锰、铁的含量高于低温大曲中这6种元素的含量，钾、铜、锌的含量低于低温大曲中这3种元素的含量.在低温大曲和高温大曲中钾、镁、钙的含量均较高，其中钾含量最高.