啤酒花(Humulus lupulus)别名蛇麻草、陀得草、唐草花等,为荨麻目大麻科葎草属植物。啤酒花是啤酒酿造的主要原料之一,在赋予啤酒独特的香味和苦味特征的同时,还可以提供抑菌防腐作用,从而稳定和协调啤酒的风味和质量。啤酒花中含有树脂类、挥发油、黄酮类、多酚类、鞣质等化合物,除酒花树脂(甲酸、乙酸)带来苦味外,挥发性成分(酒花香气物质)也是评价酒花品质特性的重要指标。
酒花的成分复杂,其在啤酒酿造过程中的变化更为复杂。酒花可以在酿造过程中的麦汁煮沸、回旋沉淀、发酵、贮酒等任何阶段添加。酒花油中的主要成分是疏水性较强的萜烯类物质(如香叶烯、葎草烯等),在高温煮沸麦汁过程中易挥发,基本上无法保留在冷却后的麦汁及酒体中,对啤酒风味的贡献可忽略;亲水性较强的萜醇类(如里那醇、香叶醇、β-香茅醇等)则更易于保留,对啤酒风味的贡献明显。其中,在麦汁煮沸之后的发酵、贮酒等过程中添加酒花的方法,被称为“干投酒花”。干投酒花的酒花油没有经过煮沸直接溶于啤酒中,对啤酒的酒花香气影响显着。干投酒花对啤酒可感知的香气贡献是众所周知的,对啤酒的苦味特征、醇厚性等方面也有一定影响。本文研究啤酒中酒花香气成分含量的目的在于根据啤酒的风味特点,为合理选择酒花品种及品种组合,把握添加方式、数量和时间,提高酒花的利用率提供参考依据。
由于酒花的香气成分极其复杂,而且酒花香气成分的含量在ug/L量级且有部分香气物质是同分异构体,定性与定量的测定十分困难。本研究采用顶空固相微萃取方法结合气相色谱-质谱(GC-MS)的技术,分析不同品种酒花的酒花香气成分,从啤酒中鉴定了里那醇、α-萜品醇、β-香茅醇、香叶醇、橙花叔醇、乙酸香茅酯、香叶酸甲酯、乙酸香叶酯共9种酒花香气成分,以萜烯-4-醇为内标,实现了定量测定分析对比,获得酒花主要挥发性成分的组成和含量信息。此方法相对简单,结果重现性好,可为啤酒酒花香气成分提供数据化的精准评定。本文通过对三种酒花的香气成分进行定性、定量分析对比,同时结合实物品评、蜘蛛图评价,为掌握各种酒花的香气成分和香气类型以及为酿造酒花香气明显的特色啤酒提供了理论基础和数据支持。
利用酒花香气的检测技术,同时也进行了酒花干投后发酵罐内酒液香气成分分布及离心过滤过程酒花香气成分变化的研究。
1 啤酒中酒花香气成分检测方法的建立
1.1 材料与试剂
啤酒;酒花;乙醇(色谱纯);NaCl。
内标:萜烯-4-醇。
香气成分化合物标准品:里那醇;香茅醇;香叶醇;萜品醇;乙酸香茅酯;橙花叔醇;乙酸香叶酯;香叶酸甲酯。试剂等级均为分析纯(除特别说明的)。
1.2 仪器与设备
电子天平、气-质联用仪(GC-MS)、固相萃取装置(手动SPME手柄及85um萃取头进样器)、磁力搅拌器、恒温水浴锅、万分之一天平。
1.3 分析条件
1.3.1 气相色谱法条件
色谱柱:HP-5MS毛细管柱(Hewlett Packard,60m