啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的檢測分析

林冬梅 楊順

摘要：隨著啤酒工業(yè)的發(fā)展，啤酒風(fēng)味物質(zhì)檢測技術(shù)成為啤酒質(zhì)量分析評(píng)價(jià)的重要研究內(nèi)容。利用現(xiàn)代儀器分析檢測啤酒中的風(fēng)味物質(zhì)，監(jiān)控啤酒的生產(chǎn)過程，保證啤酒品質(zhì)，已成為啤酒行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。本文從啤酒的主要風(fēng)味物質(zhì)成分、風(fēng)味物質(zhì)檢測方法、影響和控制啤酒風(fēng)味的因素等方面進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的檢測

啤酒風(fēng)味是指通過品嘗對(duì)其氣味、動(dòng)感、觸覺、溫度和感覺的一種總體印象”，是消費(fèi)者感官享受的重要內(nèi)容，也是啤酒釀造人員重要的研究對(duì)象，啤酒作為一種發(fā)酵酒，其風(fēng)味物質(zhì)種類繁多，已檢出的就有數(shù)一百種，其中對(duì)啤酒風(fēng)味影響比較大的有幾十種，它們賦予了啤酒特殊的風(fēng)味。啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的種類和數(shù)量，不僅決定啤酒的風(fēng)格和類型，而且對(duì)啤酒的釀造過程控制和啤酒質(zhì)量起著關(guān)鍵作用[1]。

1啤酒的主要風(fēng)味物質(zhì)成分

啤酒作為一種發(fā)酵酒，它的風(fēng)味成分非常復(fù)雜，種類繁多，其來源主要有以下幾個(gè)途徑：一是原料本身含有的風(fēng)味成分;二是原料中的某些物質(zhì)經(jīng)微生物發(fā)酵代謝而生成的風(fēng)味成分;三是制造過程中產(chǎn)生的物質(zhì)以及這些物質(zhì)成分在后來的貯存加工過程新生成的風(fēng)味成分。啤酒風(fēng)味主要由香氣嗅感和苦味味感組成。啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的種類和數(shù)量，不僅決定啤酒的類型和風(fēng)格，而且對(duì)啤酒釀造過程的控制和啤酒質(zhì)量起著關(guān)鍵作用[2]。啤酒花和酒的香氣，酒花的苦味和酒內(nèi)適當(dāng)?shù)乃崽鹞陡?，以及二氧化碳的刺激感等，共同形成了啤酒的風(fēng)味特征。

1.1 啤酒的香氣成分

啤酒的香氣成分包括醇類、酯類、羰化物、酸類、化物等。醇類包括乙醇與高級(jí)醇，它們是酒的主體物質(zhì)，高級(jí)醇能賦予啤酒豐滿、厚實(shí)的口感，但若過多會(huì)引起雜醇臭，飲用時(shí)引起頭脹頭痛。啤酒中的高級(jí)醇有 10 余種，主要是在發(fā)酵過程酵母代謝產(chǎn)生。酯類能賦予啤酒芳香，但酯香太重會(huì)掩蓋酒花香而成異香，應(yīng)控制適量。羰基類化合物在啤酒中約有80 余種，它們易揮發(fā)，刺激感強(qiáng)，閾值低，因此釀造過程中控制其含量。硫化物含量很低，但強(qiáng)烈影響啤酒的口味和氣味，超過了味的閾值，使啤酒有一種不成熟的生啤酒味。從香氣值來看各成分對(duì)啤酒香氣的貢獻(xiàn)率，醇類占 21%，酯類占 26%，羰化物占 21%，酸類占 18%，硫化物占 7%[3]。啤酒中還含有約 0.5%的二氧化碳，適量的二氧化碳有助于啤酒香氣的和諧一致。啤酒的香氣質(zhì)量是這些成分按一定比例調(diào)和的結(jié)果。

1.2 啤酒的苦味成分

啤酒具有獨(dú)特苦味，是由大量使用的酒花中所含有的苦味成分和在釀造過程中新產(chǎn)生的苦味成分共同形成的。啤酒中約含有 30 多種苦味物質(zhì)，大多為葎草酮和蛇麻酮類衍生物。在啤酒中約占苦味物質(zhì)總量的 85%左右。它們都具有較強(qiáng)的苦味感，也有很強(qiáng)的防腐能力。酒花與麥芽汁在煮沸過程中，大約有40-60%的 α-酸發(fā)生異構(gòu)化，生成異 α-酸，異 α-酸也是啤酒中重要的苦味成分，而且更易溶于麥芽汁中。

2啤酒風(fēng)味成分的檢測方法

色譜、質(zhì)譜技術(shù)是檢測啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的重要手段，目前較為先進(jìn)的啤酒中風(fēng)味物質(zhì)檢測技術(shù)有氣相色譜法（GC）、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）、氣相色譜-嗅覺檢測法（GC-O）及高效液相色譜法（HPLC）等。

第一，氣相色譜法。氣相色譜可分析和分離復(fù)雜的多組分混合物。由于使用了高效能色譜柱，高靈敏度檢測器及色譜工作站，使其成為一種分析速度快、靈敏度高、應(yīng)用廣泛的分析方法。根據(jù)樣品預(yù)處理方法的不同，有以下幾種主要的氣相色譜分析法。直接進(jìn)樣--氣相色譜法、蒸餾--氣相色譜、溶劑萃取--氣相色譜法、頂空--氣相色譜法、固相微萃取--氣相色譜、攪拌子吸附萃取--氣相色譜法、全二維氣相色譜技術(shù)。

第二，高效液相色譜法。高效液相色譜法吸取了氣相色譜與經(jīng)典液相色譜的優(yōu)點(diǎn)，并用現(xiàn)代化手段加以改進(jìn)。主要用于糖組分、有機(jī)酸、維生素、蛋白質(zhì)、酒花苦味成分以及原料真菌毒素等方面的分析。儀器設(shè)備費(fèi)用投人大，操作嚴(yán)格，分析成本高是它的主要缺點(diǎn)。

第三，質(zhì)譜分析法。質(zhì)譜分析法是利用其獨(dú)特的電離過程及分離方式來實(shí)現(xiàn)定性和定量分析。首先是將樣品離子化，按離子質(zhì)荷比分離，然后測量各種離子峰的強(qiáng)度而實(shí)現(xiàn)分離的一種方法。有機(jī)質(zhì)譜儀主要有以下三種：氣相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC一MS）、液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀（LC一MS）、其他有機(jī)質(zhì)譜儀。在啤酒風(fēng)味物質(zhì)的檢測中，應(yīng)用最廣泛的是氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)，目前多采用頂空一固相微萃取一氣相色譜一質(zhì)譜法檢測分析啤酒中的微量風(fēng)味物質(zhì)。

第四，其他檢測方法。高級(jí)醇及乙醛的測定，這種方法是啤酒中的高級(jí)醇與對(duì)二甲胺基苯甲醛在濃硫酸存在下發(fā)生反應(yīng)，在波長500nm處有最大的吸收值，其含量與吸光度值符合朗伯一比爾定律。另外，近紅外光譜法從近紅外光譜可以得到分子中含氫基團(tuán)的振動(dòng)光譜的大量信息，已成功地應(yīng)用于定量分析。利用近紅外光譜建立起來的定量模型，在毋須嚴(yán)格控制環(huán)境條件下，可測定啤酒中酒精度、原麥汁濃度和總酸的含量3項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)【4】。

3 啤酒風(fēng)味的影響和控制因素分析

3.1原輔材料的選擇

首先是麥芽的選擇，麥芽中含有可氧化的物質(zhì)如酚類和不飽和脂類以及氧化還原酶類，選用較低蛋白質(zhì)含量、富含多酚的大麥更適宜釀造良好風(fēng)味穩(wěn)定性的優(yōu)質(zhì)啤酒。同時(shí)，盡可能使用新鮮的麥芽，減少麥芽在貯藏過程中氧化物質(zhì)的增加。并且可搭配使用一些黑麥芽或焦香麥芽，風(fēng)味穩(wěn)定性能得到明顯改善。第二是酒花的選擇，盡可能選用抗氧化能力強(qiáng)的新鮮酒花;第三是輔料的選擇，選用的輔料必須脂肪含量低，因此選用新鮮的大米、脫脂玉米或糖漿作輔料對(duì)啤酒風(fēng)味是有利的。

3.2 麥汁制備過程對(duì)啤酒風(fēng)味的影響及控制

由于麥汁制備過程維持較高的溫度，很容易使麥汁的還原能力變差并形成大量的風(fēng)味劣化醛類，因此要采取一些措施保持麥汁的還原能力，防止其氧化。

3.3發(fā)酵過程控制

糖化麥汁經(jīng)酵母發(fā)酵后除生成酒精和二氧化碳外，還代謝生成一系列副產(chǎn)物，如高級(jí)醇、酯類、有機(jī)酸、醛類、雙乙酰等，它們共同組成啤酒風(fēng)味。這些副產(chǎn)物的生成與酵母性能密切相關(guān)。而影響酵母性能的主要因素包括酵母菌種、酵母接種量、酵母使用代數(shù)等，這些影響酵母性能的因素都會(huì)對(duì)啤酒的風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。啤酒風(fēng)味的穩(wěn)定性與酵母的活力是有關(guān)的，酵母的活力越強(qiáng)，啤酒風(fēng)味越穩(wěn)定。因此，采用適宜的接種溫度，提高酵母接種量，控制酵母細(xì)胞的增殖數(shù)量，采用 2-3 代活性強(qiáng)的酵母。

3.4 濾酒及灌裝過程的防老化控制

濾酒時(shí)要嚴(yán)格控制脫氧水的質(zhì)量，F(xiàn)e2+、Cu2+應(yīng)控制在痕量，使用低 Fe2+含量的硅藻土，濾酒過程中盡量減少打循環(huán)的時(shí)間。

3.5 貯藏條件對(duì)啤酒風(fēng)味的影響

啤酒長時(shí)間放在偏高溫度環(huán)境條件下，酒花中的苦味物質(zhì)及其單寧成分被氧化，啤酒的風(fēng)味也就發(fā)生劣化，進(jìn)而使啤酒顏色變紅，渾濁現(xiàn)象也會(huì)提前發(fā)生。

總之，啤酒的風(fēng)味是多種風(fēng)味物質(zhì)綜合作用的結(jié)果，風(fēng)味物質(zhì)含量過高或者過低都會(huì)影響啤酒的風(fēng)味，要合理的控制風(fēng)味物質(zhì)的生成量及其量比關(guān)系，保持啤酒風(fēng)味的穩(wěn)定性，最后，隨著食品風(fēng)味成分檢測方法的快速發(fā)展，制定啤酒中風(fēng)味物質(zhì)的動(dòng)態(tài)檢測過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)味形成的嚴(yán)格控制。

參考文獻(xiàn)：

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[2]?潘學(xué)啟. 啤酒檢測技木與開發(fā)及應(yīng)用[J]. 啤酒科技，2004（2）：6-8.

[3]?丁耐克 .食品風(fēng)味化學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1996（1）：274-276.

[4]?李代禧，吳智勇，徐端鈞，等.啤酒主要成分的近紅外光譜法測定[J]. 工分析化學(xué)研究報(bào)告，2004（8）：1070一1073.

（作者單位：燕京啤酒（玉林）有限公司）