一种白酒酒糟基本成分含量的检测方法

本发明属于分析检测，具体涉及一种白酒酒糟基本成分含量的检测方法。

背景技术：

1、白酒酒糟，也称丢糟，是中国白酒工业所产生的一类固体副产物，产量巨大，其回收利用一直是困扰白酒企业的一大问题。白酒酒糟的利用方向主要包括饲料、堆肥、提取活性成分、热化学转化、沼气、生物乙醇燃料和其他精细化学品转化等。应用于生物乙醇燃料和其他精细化学品转化方向需要通过化学分析手段准确测定白酒酒糟的化学成分，然而目前还没有一套完全适用于白酒酒糟的、系统的化学分析方法。

2、白酒酒糟经过固态发酵过程，含有大量可溶物，还有稻壳等木质纤维素，以及多种发酵残余谷物，其成分相对复杂，因此需要针对其物料性质设计对应的化学分析方法。目前，白酒酒糟基本成分的检测主要采用饲料检测标准，包括粗淀粉、无氮浸出物、粗纤维、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、酸性洗涤木质素、总糖、粗蛋白等测定指标。这些指标作为化学成分的分析仍然相对粗糙，并不能准确分析白酒酒糟中的化学成分及构成，仅适用于牲畜饲料营养价值的判定和酿酒工艺的指导，不能根据原料组成结构提供原料中的纤维素、半纤维素和木质素等成分含量，也就无法计算出原料中的理论可发酵糖的含量，很难为生物质资源开发提供依据。美国可再生能源实验室建立的nrel法可测定木质纤维素类生物质中的纤维素、半纤维素和木质素等成分的含量，但对于白酒酒糟这类成分复杂的发酵副产物，若直接采用nrel法的两步酸水解进行处理，将导致可溶物中存在的糖会被错误算入结构型化合物中，例如可溶物中的葡萄糖可能会被划归为淀粉或是纤维素，而可溶物中的木糖、阿拉伯糖、半乳糖等成分则可能会被划归为半纤维素。这将导致结构型化合物含量的虚高，进而影响生物质转化的工艺指导。也就是说采用nrel法分析白酒酒糟，仍然存在误区，没有将白酒酒糟区分为可溶物和结构型化合物。近年来，采用近红外光谱技术，通过将生物质的光谱数据与化学分析生物质进行拟合，以极大提高样品成分分析效率已经成为一大研究热点，而如果获得的白酒酒糟化学分析数据不准确，必将严重干扰近红外光谱数据与酒糟化学分析数据的拟合结果，最终导致拟合的不准确。

3、若要精细化开发白酒酒糟，或将白酒酒糟作为一种生物质资源来回收利用，就必须根据其化学成分和结构来进行测定。而现有方法的测定结果相对粗糙或存在误区，不适用于指导工艺生产。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种白酒酒糟基本成分含量的检测方法。本发明的检测方法能够准确得到白酒酒糟中各成分的含量。

2、为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

3、本发明提供了一种白酒酒糟基本成分含量的检测方法，所述白酒酒糟基本成分包括水提取物、乙醇提取物和结构型化合物，所述水提取物包括可溶糖、水溶蛋白质和可溶灰分，所述乙醇提取物包括脂质和醇溶蛋白质，所述结构型化合物包括纤维素、半纤维素、木质素、不溶淀粉、不溶蛋白质和不溶灰分；

4、所述检测方法包括以下步骤：

5、1)将湿白酒酒糟样品进行冷冻干燥，得到干酒糟，同时通过烘箱干燥测定水分含量；

6、2)将所述干酒糟进行粉碎，得到干酒糟粉末；

7、3)将所述干酒糟粉末以水为溶剂进行第一次索氏提取，得到水提取液和第一次提取干酒糟；将所述第一次提取干酒糟以乙醇为溶剂进行第二次索氏提取，得到乙醇提取液和经过两次索氏提取的干酒糟；

8、分别根据经过第一次索氏提取和第二次索氏提取干酒糟前后的重量变化，计算得到水提取物含量、乙醇提取物含量；

9、4)将所述经过两次索氏提取的干酒糟进行两步酸水解，得到酸解液和酸解残渣；

10、将所述酸解液进行紫外-可见分光光度测定，得到酸溶木质素含量；

11、将所述酸解残渣进行灼烧确定残渣中的灰分含量，并经凯氏定氮确定氮含量后，计算得到酸不溶木质素含量；

12、所述酸溶木质素含量和酸不溶木质素含量之和为木质素含量；

13、5)将所述水提取液进行酸水解，得到水提取液的水解液；

14、将所述水提取液的水解液中和后、步骤4)的酸解液中和后分别进行液相色谱分析，计算得到纤维素、半纤维素和可溶糖含量；

15、6)将所述经过两次索氏提取的干酒糟、乙醇、氢氧化钠溶液、乙酸钠缓冲液、淀粉酶和淀粉葡萄糖苷酶混合水解后，进行液相色谱分析，得到不溶淀粉含量；

16、7)分别将干酒糟粉末和经过两次索氏提取的干酒糟灼烧，根据灼烧前后的重量变化，计算得到总灰分、不溶灰分和可溶灰分含量；

17、8)分别将经过两次索氏提取的干酒糟、水提取液和乙醇提取液分别进行凯氏定氮，计算得到不溶蛋白质、水溶蛋白质和醇溶蛋白质含量；

18、步骤5)、6)、7)和8)的顺序号没有时间顺序的限定。

19、优选的，步骤3)中所述干酒糟粉末和水的用量比为1～3g:190～200ml。

20、优选的，步骤3)中所述干酒糟粉末和乙醇的用量比为1～3g:190～200ml。

21、优选的，所述两步酸水解包括以下步骤：

22、将所述经过两次索氏提取的干酒糟与浓硫酸混合后，在水浴中进行第一次酸水解；

23、将所述第一次酸水解后的溶液与水混合，进行第二次酸水解。

24、优选的，所述经过两次索氏提取的干酒糟与浓硫酸的用量比为1g:10ml，所述浓硫酸的浓度为72wt％。

25、优选的，所述第二次酸水解的温度为121℃，时间为1h，压力为100～103kpa。

26、优选的，步骤5)所述酸水解在硫酸溶液中进行，所述硫酸的浓度为4wt％。

27、优选的，步骤5)中进行液相色谱分析时测定的物质包括糖类物质和糖降解产物，根据所述糖类物质和糖降解产物的量计算得到所述纤维素、半纤维素和可溶糖含量。

28、优选的，所述糖类物质包括葡萄糖、木糖、阿拉伯糖、半乳糖、甘露糖和纤维二糖。

29、优选的，所述糖降解产物包括乙酸、甲酸、乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛。

30、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

31、本发明将白酒酒糟看作是一种含有可溶物、木质纤维素和残余发酵谷物的生物质资源，针对白酒酒糟这一类成分复杂的发酵副产物，在nrel法的基础上改进了技术路线和前处理步骤，通过索氏提取将白酒酒糟中的发酵溶出物(即可溶物：水提取物和乙醇提取物)分离出来，然后单独进行测定，区分开了酒糟中的结构型化合物(纤维素、半纤维素、木质素、不溶蛋白质、不溶淀粉和不溶灰分)和非结构型化合物(可溶糖、可溶灰分、可溶蛋白质、脂质)，避免了测定时相互干扰而出现数据上的“虚高”或“虚低”现象，本发明的检测方法适用于白酒酒糟这类原料的检测。

32、本发明的测定指标包括水提取物(可溶糖、水溶蛋白质、可溶灰分)、乙醇提取物(脂质、醇溶蛋白质)和结构型化合物(纤维素、半纤维素、木质素、不溶淀粉、不溶蛋白质和不溶灰分)。本发明与原nrel法相比，不仅能够测定单纯的木质纤维素生物质，还能够测定含有淀粉和游离糖的成分复杂的生物质，避免了游离糖和淀粉对纤维素和半纤维素含量数据的干扰。本发明确保了白酒酒糟化学成分分析测定数据的准确性，避免了各种碳水化合物之间的相互干扰。

33、进一步地，由于nrel法中的两步酸水解过程会造成单糖的继续降解，影响最终测定结果的准确性，而原nrel法中提供的设立糖回收对照组来计算单糖的降解率的方法比较繁琐，而且准确性不强，本发明通过测定糖降解产物(乙酸、甲酸、乙酰丙酸、糠醛和5-羟甲基糠醛)来回算两步酸水解处理造成的糖损失，更加准确地反映真实数据，这将有助于针对白酒酒糟这种成分复杂的生物质指导未来的回收方案。