一種預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量的方法，屬于生物技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以古越龍山存儲(chǔ)黃酒的尿素、瓜氨酸、乙醇、氨基甲酸乙酯濃度為出發(fā)點(diǎn)，通過已知的化學(xué)反應(yīng)，建立了一種預(yù)測(cè)黃酒和類似酒精飲料中氨基甲酸乙酯生成隨底物濃度和時(shí)間變化的模型。利用此方法可以有效監(jiān)控黃酒和類似酒精飲料中氨基甲酸乙酯隨時(shí)間變化的趨勢(shì)，為黃酒和類似酒精飲料的安全生產(chǎn)提供了指導(dǎo)。
【專利說明】
一種預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及一種預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量的方法，屬于生物技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 氨基甲酸乙酯是一種對(duì)人有潛在致癌性的物質(zhì)，它廣泛存在于傳統(tǒng)酒類及其它發(fā) 酵食品中。研究表明，黃酒的生產(chǎn)存儲(chǔ)過程中會(huì)導(dǎo)致氨基甲酸乙酯的生成，嚴(yán)重影響了黃酒 產(chǎn)品安全，制約了黃酒的出口，不利于黃酒產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。黃酒中的氨基酸乙酯的產(chǎn)生主要是 由前體物質(zhì)和乙醇反應(yīng)生成的。氨基甲酸乙酯前體物質(zhì)與酒精在漫長(zhǎng)的存儲(chǔ)過程中，造成 了氨基甲酸乙酯的過量積累。目前黃酒中已知的氨基甲酸乙酯前體主要是尿素和瓜氨酸。 為了有效調(diào)控黃酒存儲(chǔ)過程由氨基甲酸乙酯造成的安全問題，我們對(duì)黃酒存儲(chǔ)過程中氨基 甲酸乙酯生成進(jìn)行模型預(yù)測(cè)，希望為黃酒中氨基甲酸乙酯的控制提供依據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明首先提供了用于預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量的模型。
[0004] 所述酒精飲料包括黃酒和類似酒精飲料。
[0005] 所述酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯的含量如下式(1)所示：
[0006]
[0007] 式（1)中：
[0008] Kb:玻爾茲曼常數(shù)，1 ? 380658 X 10-MjK-1;
[0009] T:溫度，298.16K(25°C);
[001 0] h:普朗克常數(shù)，6 ? 620755 X 10-34JK-1;
[0011] R:比例常數(shù)，8.314J/(molXK);
[0012] e()表示指數(shù)；
[0013] □表示括號(hào)內(nèi)物質(zhì)的濃度，單位mol/L;[EtOH]表示乙醇濃度，[Urea]表示尿素濃 度，[Cit]表示瓜氨酸濃度；
[0014] A G表示反應(yīng)自由能，單位kj/mol; A Gurea: 6 ? 94 X 103kJ/mol-8 ? 35 X 103kJ/mol，A Gcit ： 1.44 X 103kJ/mol-l. 95 X 103kJ/mol ；
[0015] a，b表示乘積系數(shù)，a: 3 ? 03 X 103-3 ? 69 X 103，b: 1 ? 04 X 103-1 ? 35 X 103;
[0016] t表示時(shí)間，單位s;
[0017] [Urea]start表示儲(chǔ)存前尿素的含量，單位mol/L; [Cit]start表示儲(chǔ)存前瓜氨酸的含 量，單位mol/L。
[0018]本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述模型預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯生成量 的方法，是通過檢測(cè)酒精飲料，例如黃酒，儲(chǔ)存前尿素含量[Urea]start和瓜氨酸含量 [Cit] start，代入式(1)中，計(jì)算得到EC含量隨時(shí)間的變化曲線。
[0019] 在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，存儲(chǔ)前酒精飲料在尿素、瓜氨酸濃度范圍在Omg至 50mg之間，乙醇的濃度范圍在11 % -20 % (v/v)。
[0020] 本發(fā)明可通過黃酒和類似酒精飲料中存儲(chǔ)前氨基甲酸乙酯前體物質(zhì)濃度、乙醇含 量等數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)出儲(chǔ)存若干年后黃酒和類似酒精飲料中氨基甲酸乙酯含量，為黃酒和類似酒 精飲料中的飲用安全性提供保證，也為黃酒和類似酒精飲料中不同批次的最高存儲(chǔ)年限提 供指導(dǎo)。
【附圖說明】
[0021] 圖1:黃酒存儲(chǔ)過程中尿素、瓜氨酸及乙醇的變化擬合曲線。
[0022] 圖2:黃酒中氨基甲酸乙酯預(yù)測(cè)曲線和實(shí)際數(shù)據(jù)的比較。
[0023]圖3:黃酒中不同濃度前體隨時(shí)間變化的氨基甲酸乙酯生成量比較。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1黃酒中氨基甲酸乙酯預(yù)測(cè)模型驗(yàn)證
[0025]將尿素、瓜氨酸和乙醇起始濃度分別假設(shè)為33mg/L、45mg/L和17.5%(v/v)。儲(chǔ)藏 條件為25°C時(shí)，將上述數(shù)值導(dǎo)入到之前的氨基甲酸乙酯預(yù)測(cè)公式中。通過和古越龍山黃酒 廠實(shí)際的存儲(chǔ)的年份酒檢測(cè)數(shù)值比較，發(fā)現(xiàn)氨基甲酸乙酯的預(yù)測(cè)和實(shí)際數(shù)值擬合度R 2大于 0.96(圖 2)。
[0026]實(shí)施例2黃酒中不同濃度前體及時(shí)間變化的氨基甲酸乙酯生成量比較。
[0027] 分別選用初始濃度為0、5、10、20、30、40mg/L尿素，初始濃度為0、5、10、20、30、 40mg/L瓜氨酸濃度，乙醇起始濃度為17.5% (v/v)，預(yù)測(cè)不同尿素和瓜氨酸濃度條件下在黃 酒儲(chǔ)存0、5、10、20、30、40年，氨基甲酸乙酯的生成量(圖3)。
[0028]實(shí)施例3模型的建立
[0029] [EC] = [EC] urea + [EC]〇it
[0030] [EC] = [EC]strat+[EC] formation [EC]strat+Vt
[0034] Kb:玻爾茲曼常數(shù)，1 ? 380658 X 10-23JK-1;
[0035] T:溫度，298.16K(25°C);
[0036] h:普朗克常數(shù)，6 ? 620755 X 10-34JK-1;
[0037] R:比例常數(shù)，8.314J/(molXK);
[0038] e〇表示指數(shù)；
[0039] □表示括號(hào)內(nèi)物質(zhì)的濃度，單位mol/L;[EtOH]表示乙醇濃度，[Urea]表示尿素濃 度，[Cit]表示瓜氨酸濃度。
[0040] A G表示反應(yīng)自由能，單位kj/mol; A Gurea: 6 ? 94 X 103kJ/mol_8 ? 35 X 103kJ/mol，A Gcit ： 1.44 X 103kJ/mol-l. 95 X 103kJ/mol ；
[0041 ] a，b表示乘積系數(shù)，a: 3 ? 03 X 103-3 ? 69 X 103，b: 1 ? 04 X 103-1 ? 35 X 103;
[0042] V表示反應(yīng)速率，單位mol/(L ? s) ;Vurea表示由前體物質(zhì)尿素與乙醇反應(yīng)生成的EC 的速度，Vclt表示由前體物質(zhì)瓜氨酸與乙醇反應(yīng)生成的EC的速度；
[0043] t表示時(shí)間，單位s;
[0044] [EC]urea表示由前體物質(zhì)尿素與乙醇反應(yīng)生成的EC，單位mol/L; [EC]cit表示由前 體物質(zhì)瓜氨酸與乙醇反應(yīng)生成的EC，單位mol/L;
[0045] [EC]strat飲料儲(chǔ)存前的EC含量，單位111〇1/1辦〇。__表示飲料儲(chǔ)存過程中生成 的EC含量，單位mol/L;
[0046] k_a表示以尿素為底物反應(yīng)生成EC的化學(xué)平衡常數(shù)；
[0047] kclt表示以瓜氨酸為底物反應(yīng)生成EC的化學(xué)平衡常數(shù)；
[0048] [Urea]stert表示儲(chǔ)存前尿素的含量，單位mol/L;[Cit] start表示儲(chǔ)存前瓜氨酸的含 量，單位mol/L。
[0049]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉此技 術(shù)的人，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可做各種的改動(dòng)與修飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范 圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量隨時(shí)間變化的模型，其特征在于， 如下式(1)所示：式(1)中： Kb:玻爾茲曼常數(shù)，1.380658X 10-23J K-1; T:溫度，298.16K(25°C); h:普朗克常數(shù)，6.620755X 10-34J K-1; R:比例常數(shù)，8.314J/(molXK); e〇表示指數(shù)； □表示括號(hào)內(nèi)物質(zhì)的濃度，單位mol/L;[EtOH]表示乙醇濃度，[Urea]表示尿素濃度， [Cit]表示瓜氨酸濃度； A G表示反應(yīng)自由能，單位kj/mol; A Gurea:6 ? 94 X 103kJ/mol-8 ? 35 X 103kJ/mol，A Gcit: 1.44 X 103kJ/mol-l. 95 X 103kJ/mol ； a，b表示乘積系數(shù)，a: 3 ? 03 X 103-3 ? 69 X 103，b: 1 ? 04 X 103-1 ? 35 X 103; t表示時(shí)間，單位s; [Urea]stert表示儲(chǔ)存前尿素的含量，單位mol/L;[Cit]stert表示儲(chǔ)存前瓜氨酸的含量，單 位mol/L〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的模型，其特征在于，所述酒精飲料包括黃酒和類似酒精飲料。3. -種應(yīng)用權(quán)利要求1或2所述模型預(yù)測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存過程中氨基甲酸乙酯含量隨時(shí) 間變化的方法，其特征在于，是通過檢測(cè)酒精飲料儲(chǔ)存前尿素含量[Urea] start和瓜氨酸含量 [Cit]start，代入式(1)中，計(jì)算得到EC含量隨時(shí)間變化的曲線。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，存儲(chǔ)前酒精飲料的尿素、瓜氨酸濃度范圍 在Omg至50mg/L之間，乙醇的體積濃度為11 %_20%。
【文檔編號(hào)】G01N33/14GK106053743SQ201610363176
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年5月27日
【發(fā)明人】周景文, 陳堅(jiān), 張鵬, 張松林, 謝廣發(fā), 鄒慧君, 堵國(guó)成
【申請(qǐng)人】江南大學(xué)