一种预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量的方法，属于生物技术领域。本发明专利技术以古越龙山存储黄酒的尿素、瓜氨酸、乙醇、氨基甲酸乙酯浓度为出发点，通过已知的化学反应，建立了一种预测黄酒和类似酒精饮料中氨基甲酸乙酯生成随底物浓度和时间变化的模型。利用此方法可以有效监控黄酒和类似酒精饮料中氨基甲酸乙酯随时间变化的趋势，为黄酒和类似酒精饮料的安全生产提供了指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量的方法，属于生物

技术介绍
氨基甲酸乙酯是一种对人有潜在致癌性的物质，它广泛存在于传统酒类及其它发酵食品中。研究表明，黄酒的生产存储过程中会导致氨基甲酸乙酯的生成，严重影响了黄酒产品安全，制约了黄酒的出口，不利于黄酒产业的发展。黄酒中的氨基酸乙酯的产生主要是由前体物质和乙醇反应生成的。氨基甲酸乙酯前体物质与酒精在漫长的存储过程中，造成了氨基甲酸乙酯的过量积累。目前黄酒中已知的氨基甲酸乙酯前体主要是尿素和瓜氨酸。为了有效调控黄酒存储过程由氨基甲酸乙酯造成的安全问题，我们对黄酒存储过程中氨基甲酸乙酯生成进行模型预测，希望为黄酒中氨基甲酸乙酯的控制提供依据。
技术实现思路
本专利技术首先提供了用于预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量的模型。所述酒精饮料包括黄酒和类似酒精饮料。所述酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯的含量如下式(1)所示：式(1)中：Kb：玻尔兹曼常数，1.380658×10-23JK-1；T：温度，298.16K(25℃)；h：普朗克常数，6.620755×10-34JK-1；R：比例常数，8.314J/(mol×K)；e()表示指数；[]表示括号内物质的浓度，单位mol/L；[EtOH]表示乙醇浓度，[Urea]表示尿素浓度，[Cit]表示瓜氨酸浓度；ΔG表示反应自由能，单位kJ/mol；ΔGurea：6.94×103kJ/mol-8.35×103kJ/mol，ΔGcit：1.44×103kJ/mol-1.95×103kJ/mol；a,b表示乘积系数，a:3.03×103-3.69×103，b:1.04×103-1.35×103；t表示时间，单位s；[Urea]start表示储存前尿素的含量，单位mol/L；[Cit]start表示储存前瓜氨酸的含量，单位mol/L。本专利技术还提供一种应用上述模型预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯生成量的方法，是通过检测酒精饮料，例如黄酒，储存前尿素含量[Urea]start和瓜氨酸含量[Cit]start，代入式(1)中，计算得到EC含量随时间的变化曲线。在本专利技术的一种实施方式中，存储前酒精饮料在尿素、瓜氨酸浓度范围在0mg至50mg之间，乙醇的浓度范围在11％-20％(v/v)。本专利技术可通过黄酒和类似酒精饮料中存储前氨基甲酸乙酯前体物质浓度、乙醇含量等数据预测出储存若干年后黄酒和类似酒精饮料中氨基甲酸乙酯含量，为黄酒和类似酒精饮料中的饮用安全性提供保证，也为黄酒和类似酒精饮料中不同批次的最高存储年限提供指导。附图说明图1：黄酒存储过程中尿素、瓜氨酸及乙醇的变化拟合曲线。图2：黄酒中氨基甲酸乙酯预测曲线和实际数据的比较。图3：黄酒中不同浓度前体随时间变化的氨基甲酸乙酯生成量比较。具体实施方式实施例1黄酒中氨基甲酸乙酯预测模型验证将尿素、瓜氨酸和乙醇起始浓度分别假设为33mg/L、45mg/L和17.5％(v/v)。储藏条件为25℃时，将上述数值导入到之前的氨基甲酸乙酯预测公式中。通过和古越龙山黄酒厂实际的存储的年份酒检测数值比较，发现氨基甲酸乙酯的预测和实际数值拟合度R2大于0.96(图2)。实施例2黄酒中不同浓度前体及时间变化的氨基甲酸乙酯生成量比较。分别选用初始浓度为0、5、10、20、30、40mg/L尿素，初始浓度为0、5、10、20、30、40mg/L瓜氨酸浓度，乙醇起始浓度为17.5％(v/v)，预测不同尿素和瓜氨酸浓度条件下在黄酒储存0、5、10、20、30、40年，氨基甲酸乙酯的生成量(图3)。实施例3模型的建立[EC]＝[EC]urea+[EC]cit[EC]＝[EC]strat+[EC]formation＝[EC]strat+Vtvurea＝kurea[EtOH][Urea]，vcit＝kcit[EtOH][Urea]， [ E C ] = a * [ U r e a ] s t r a t + K b * T h e ( ΔG u r e a R T ) [ E t O H ] [ U r e a ] t + b * [ C i t ] s 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量随时间变化的模型，其特征在于，如下式(1)所示：式(1)中：Kb：玻尔兹曼常数，1.380658×10‑23J K‑1；T：温度，298.16K(25℃)；h：普朗克常数，6.620755×10‑34J K‑1；R：比例常数，8.314J/(mol×K)；e()表示指数；[]表示括号内物质的浓度，单位mol/L；[EtOH]表示乙醇浓度，[Urea]表示尿素浓度，[Cit]表示瓜氨酸浓度；ΔG表示反应自由能，单位kJ/mol；ΔGurea：6.94×103kJ/mol‑8.35×103kJ/mol，ΔGcit：1.44×103kJ/mol‑1.95×103kJ/mol；a,b表示乘积系数，a:3.03×103‑3.69×103，b:1.04×103‑1.35×103；t表示时间，单位s；[Urea]start表示储存前尿素的含量，单位mol/L；[Cit]start表示储存前瓜氨酸的含量，单位mol/L。

【技术特征摘要】
1.一种预测酒精饮料储存过程中氨基甲酸乙酯含量随时间变化的模型，其特征在于，如下式(1)所示：式(1)中：Kb：玻尔兹曼常数，1.380658×10-23J K-1；T：温度，298.16K(25℃)；h：普朗克常数，6.620755×10-34J K-1；R：比例常数，8.314J/(mol×K)；e()表示指数；[]表示括号内物质的浓度，单位mol/L；[EtOH]表示乙醇浓度，[Urea]表示尿素浓度，[Cit]表示瓜氨酸浓度；ΔG表示反应自由能，单位kJ/mol；ΔGurea：6.94×103kJ/mol-8.35×103kJ/mol，ΔGcit：1.44×103kJ/mol-1.95×103kJ/mol；a,b表示乘积系数，a:3.03...

【专利技术属性】
技术研发人员：周景文，陈坚，张鹏，张松林，谢广发，邹慧君，堵国成，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32