葡萄酒中有机酸及测定方法的探讨

葡萄酒中有机酸及测定方法的探讨

杨舒雅

(宝鸡市质量技术检验检测中心，陕西宝鸡 721000)

摘 要：葡萄酒中有机酸对于葡萄酒的风味和品质影响重大。本文分析了葡萄酒中主要有机酸及其对风味和品质的影响，探讨了主要有机酸的测定方法（包括总酸和挥发酸）以及不同测定方法的特点，弥补了国标测定方法的不足，为建立灵敏、准确的葡萄酒中有机酸的分析方法和国标方法的修订提供借鉴。

关键词：有机酸;葡萄酒;测定方法;风味

 

葡萄酒含有多酚类物质、有机酸、微量元素等多种成分，其中有机酸是葡萄酒风味的主要决定性因素[1]。葡萄酒的酸度主要取决于其中的有机酸含量。适宜的酸度可以平衡葡萄酒的口感，使葡萄酒风味清晰可辨，还可以使葡萄酒持久保鲜，在陈年过程中发挥重要作用。酸度低的葡萄酒的稳定性更高。

1 葡萄酒中主要的有机酸及其对风味和品质的影响

1.1 葡萄酒中主要的有机酸

葡萄酒是以新鲜的葡萄发酵酿制而成的，酒精度≥7.0%[2]。主要的有机酸有酒石酸、苹果酸、柠檬酸、乳酸、琥珀酸和乙酸等[3]，其中乙酸为挥发酸，其余为非挥发酸。

1.2 葡萄酒中主要的有机酸对其风味和品质的影响

1.2.1　酒石酸、苹果酸和柠檬酸

酒石酸、苹果酸和柠檬酸都是存在于葡萄中的。酒石酸是葡萄酒的特征酸，在有机酸中含量最高。更为重要的是，酒石酸可以降低葡萄酒的pH值，促进葡萄酒长久保鲜。酒石酸控制葡萄酒的酸度，对口感、风味和葡萄酒的颜色起到关键作用。苹果酸带有一定水果香气，具有涩味和生青味，在葡萄酒的发酵过程中部分苹果酸转化从而降低了葡萄酒的酸涩感[1]。柠檬酸口感清冽，带有果香味。柠檬酸作为酸度调节剂应用在葡萄酒酿造过程中，柠檬酸可以帮助SO2防止葡萄酒变质，并维持和稳定红葡萄酒的颜色，但不可过量使用，干、半干、半甜葡萄酒限量1.0 g/L，甜葡萄酒限量2.0 g/L[2]。

1.2.2　乳酸、琥珀酸和乙酸

乳酸、琥珀酸和乙酸来源于发酵过程。乳酸比较温和，在乳酸菌的作用下，苹果酸转化成乳酸，使得葡萄酒呈现出柔润的口感[3]。但并非所有的葡萄酒都会进行乳酸发酵。琥珀酸又名丁二酸，带有苦味，其复杂的味感使得葡萄酒的醇厚感得以呈现。乙酸又名醋酸，微量乙酸丰富了葡萄酒的口感，过量乙酸则使葡萄酒无法呈现出纯正的口感。

2 葡萄酒中主要的有机酸测定方法的探讨

2.1 电位滴定法

2.1.1 总酸

葡萄酒的总酸是指葡萄酒中游离酸的总量。葡萄酒的总酸以酒石酸表示。用碱标准溶液（V1）滴定样品（V2），以pH=8.2为电位滴定终点[4]。总酸结果计算如下：

X=c×(V1-V0)×75/V2   （1）

式中：X为试样中总酸含量，以酒石酸计，g/L；c为碱标准溶液的浓度，mol/L；V0为空白试验消耗碱标准溶液的体积，mL；V1为样品滴定时消耗碱标准溶液的体积，mL；V2为吸取样品的体积，mL；75为酒石酸的摩尔质量，g/mol。

2.1.2 实验讨论

此方法测定的是总酸含量，国标中对总酸不作要求，以实测值表示。实验前要对电位滴定仪（或酸度计）进行校准，才能保证数据准确。浅色葡萄酒也可以用酚酞作指示剂来测定总酸。

2.2 蒸馏滴定法

2.2.1 挥发酸

葡萄酒的挥发酸主要是乙酸。乙酸是控制葡萄酒生产过程是否被细菌污染以及储存过程中是否酸败变质的重要指标。将葡萄酒中（V）低沸点的酸类蒸馏出来，用碱标准溶液(V1)滴定蒸馏出的酸[4]。挥发酸结果计算如下：

X=c×V1×60.0/V      （2）

式中：X为试样中挥发酸含量，以乙酸计，g/L；c为碱标准溶液的浓度，mol/L；V1为试样滴定时消耗碱标准溶液的体积，mL；V为吸取样品的体积，mL；60.0为乙酸的摩尔质量，g/mol。

2.2.2 实验讨论

挥发酸含量必须≤1.2 g/L[2]。当挥发酸含量接近或者≥1.2 g/L时，可以通过测定SO2修正计算结果。

2.3 高效液相色谱法（HPLC）

高效液相色谱法是测定有机酸的一种常用方法。葡萄酒含有醇类、糖类及天然色素等多种复杂成分，测定有机酸种类不同，样品的前处理方法与色谱条件是不同的。样品前处理方法分为两种。①样品稀释（或离心）过滤后即可用HPLC测定。②为了排除葡萄酒中糖类、醇类和天然色素等干扰，将样品进行一系列前处理以后再进行HPLC测定。在色谱条件方面，可以通过色谱柱的选择、流动相浓度或组分的改变、流动相pH的选择、柱温的改变及检测波长的选择等方面来改变、优化色谱条件。

2.3.1 样品经过稀释后直接进行HPLC测定

样品稀释后采用色谱柱（Hypersil ODS2），以高效液相色谱仪（紫外）测定柠檬酸标准系列和样品峰面积[4]。结果计算如下：

X=c×F     （3）

式中：X为试样中柠檬酸含量，g/L；c为由标准曲线求得试样溶液中柠檬酸的浓度，g/L；F为样品溶液的稀释倍数。

样品经过稀释过滤直接测定，减少时间和降低了成本。对于样品稀释后直接进行HPLC测定，GB15038—2006国标中只有柠檬酸的测定方法，而在实际检测中，可以通过改变色谱条件进行多种有机酸检测，对国标方法的完善提供参考。马丽艳等[5]将样品离心过滤，采用CAPCELLPAK MGS5色谱柱测定了葡萄酒中8种有机酸，相关系数、精密度、回收率等均符合要求。

2.3.2 样品经过固相萃取后进行HPLC测定

样品加入固相萃取柱（LC—SAX SP，3 mL），依次用超纯水，1%H2SO4溶液洗脱，采用色谱柱（Fetigsaule RT 300-7，8），以H2SO4溶液作流动相，以高效液相色谱仪（紫外）分别测定有机酸混合标准系列（柠檬酸、酒石酸、苹果酸、琥珀酸、乳酸、醋酸）和样品峰面积[4]。结果计算如下：

Xi=ci×F       （4）

式中：Xi为试样中有机酸各组分的含量，g/L；ci为由标准曲线求得试样溶液中有机酸各组分的浓度，g/L；F为样品溶液的稀释倍数。

此方法可以同时测定酒石酸等6种有机酸含量，还可以在适当改变色谱条件后同时测定蔗糖、葡萄糖、甘油等糖醇含量。

2.3.3 样品经过固相萃取后进行RP-HPLC测定

新颁布的GB 5009.157—2016食品中有机酸的测定方法中，将样品稀释后加入固相萃取柱，采用反相色谱柱CAPECELL PAK MG S5 C18测定酒石酸等6种有机酸含量，并没有葡萄酒中有机酸的测定方法，杨东伟等[6]以固相萃取的前处理方法，使用Hypersil C18柱同时测定了葡萄酒11种有机酸含量，相关系数r在0.996以上，准确度和精密度都符合检测规范的要求。RP-HPLC是最常用的检测方法，在实际测定中通过优化色谱条件得到最佳分离效果［3］，弥补了国标方法的不足。

2.4 离子色谱法（IC）

离子色谱法是HPLC的一种。利用淋洗液对留在分离柱上的有机酸离子进行洗脱，根据不同有机酸离子进行离子交换能力的强弱不同而依次分离，电导检测测定。

新颁布的SN/T 4675.5—2016出口葡萄酒中有机酸的测定方法，是在样品稀释后用离子分离柱-色谱柱（AS11-HC），以KOH溶液作淋洗液进行梯度洗脱，以离子色谱-电导检测分别测定有机酸混合标准系列（乙酸、乳酸、柠檬酸、酒石酸、苹果酸）和样品峰面积。结果计算如下：

X=(C-C0)×V/m(5)

式中：X为试样中有机酸含量，mg/L；C为测试溶液中有机酸的浓度，mg/L；C0为空白溶液中有机酸的浓度，mg/L；V为定容体积，mL；m为试样取样体积，mL。

离子色谱法目前没有国标法的测定方法，杨春霞等[7]采用离子色谱法同时测定了葡萄酒中9种有机酸含量，杜利君等[8]建立了离子色谱-质谱联用法，即IC-MS测定葡萄酒中有机酸的检测方法，达到了很好的分离效果，这些可以为离子色谱法国标法的制定提供支持

3 结语

现代分离技术和检测仪器的发展与应用，为分析有机酸含量提供了更多的选择。固相萃取是一种常用的前处理方法，能够将葡萄酒中的糖醇类等与有机酸有效分离。高效液相色谱法是最常用的葡萄酒中有机酸的检测方法，可以通过优化色谱条件达到最佳的分离效果。离子色谱法无需进行样品前处理，即可同时得到多组分的分析结果，检测的有机酸的浓度范围也比较宽。RP-HPLC、IC、IC-MS等检测方法弥补了国标测定方法的不足，为今后国标方法的完善提供了参考。总之，在检测有机酸的方法选择上，应根据葡萄酒的种类和检测要求，选择合适的测定方法，得到准确的检测结果，实现葡萄酒的质量的提升和控制。

参考文献

[1]李华,王华,袁春龙,等.葡萄酒化学[M].北京:科学出版社,2005.

[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.葡萄酒:GB 15037—2006[S].北京:中国标准出版社,2006.

[3]段云涛.葡萄和葡萄酒中9种有机酸RP-HPLC检测体系的建立及其相关研究[D].北京:中国农业大学,2007.

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.葡萄酒、果酒通用分析方法:GB/T 15038—2006[S].北京:中国标准出版社,2006.

[5]马丽艳,李丽,孙爱东,等.高效液相色谱法同时测定葡萄酒中八种有机酸的研究[J].酿酒,2010,37(4):62-65.

[6]杨东伟,李晓静,王芬,等.高效液相色谱法测定葡萄酒中11种有机酸含量[J].安徽农业科学,2013,41(3):1286-1287.

[7]杨春霞,苟春林,单巧玲.葡萄酒酿造过程中有机酸变化规律研究[J].中国酿造,2017,36(4):83-86.

[8]杜利君,郭小喜,刘红艳.采用离子色谱-质谱联用仪分析食品中有机酸的含量[J].酿酒科技,2017(9):107-111.