浓香型白酒中氨基甲酸乙酯形成途径解析

浓香型白酒中氨基甲酸乙酯形成途径解析氨基甲酸乙酯(EC)是一种具有潜在致癌作用的化合物,广泛存在于传统发酵食品中。浓香型白酒中EC的存在严重影响了我国传统发酵食品的安全性,研究和阐释浓香型白酒中EC的形成途径对降低或消除白酒中的EC具有重要的学术意义和应用前景。

本论文对白酒生产的酒醅发酵过程、原酒蒸馏过程和原酒贮藏过程三个重要环节中EC的形成原因进行了研究。主要研究结果如下:(1)分别对储酒0-12年的浓香型白酒原酒样品中乙醇、EC及其前体物质尿素、瓜氨酸和氰化物含量进行了检测,发现原酒中氰化物含量极低(小于20μg·L-1),储酒时原酒中EC含量增加与尿素和瓜氨酸含量降低呈相关性变化。

通过建立尿素-乙醇和瓜氨酸-乙醇的模拟原酒EC生成的快速反应体系,证实了原酒中EC的主要前体物质是尿素和瓜氨酸,氰化物在储酒阶段对原酒中EC 的形成不起主要作用。(2)通过测定蒸酒原料中的EC及其前体物的含量,确定了出窖酒醅和拌入粮食的物料中均含有EC及其前体物尿素和瓜氨酸。

用于白酒生产的未经发酵的粮食中也含有EC的前体物尿素和瓜氨酸。通过建立含有单一粮食的模拟粮醅蒸馏体系,考察5种粮食在蒸酒过程对EC生成的作用。

结果表明,高粱和小麦是用于白酒生产的5种粮食中对EC的形成起主要作用的原料。(3)对浓香型白酒窖内发酵不同时间的酒醅中EC及前体物质含量的分析发现,酒醅中EC前体物尿素和瓜氨酸在发酵过程中均有增加,其中瓜氨酸含量增加显著,增幅达到63.9%。

采用高通量筛选技术,从酒醅中分离获得了四类积累瓜氨酸的菌株,分别属

于芽孢杆菌属、乳球菌属、足球菌属和葡萄球菌属。通过考察四类菌株在酒醅中积累瓜氨酸的能力及验证菌株精氨酸脱亚氨酶途径(ADI途径)的关键基因,证实

了细菌通过ADI途径利用精氨酸生成瓜氨酸是酒醅中瓜氨酸含量增加的主要原因,解淀粉芽孢杆菌和嗜酸乳酸足球菌对酒醅中瓜氨酸的积累具有重要促进作用。