储存条件对啤酒花贮存指数的影响
2010-06-05康从民,谭圆,吕英波
啤酒花(Hop)是重要的啤酒酿造原料,在啤酒中起苦味、呈香、防腐和澄清麦汁的作用[1]。啤酒花含有多种化学成分:葎草酮(α-酸)、蛇麻酮(β-酸)[2,3]、挥发精油[4]、单宁类衍生物[5]、软硬脂、精油等。啤酒花中化学成分的多样性,需要统一的参数去标定其新鲜程度,为其选购和储存提供依据。
1970年,在ASBC[6]年会上啤酒花贮存指数(Hop storage index,H.S.I.)的概念[7,8]被首次提出,并且认为啤酒花中α-酸的氧化与啤酒花的碱性甲醇浸出液在275 nm和325 nm下的吸光度有关(H.S.I.=A275/A325),根据H.S.I.值可以估算啤酒花中α-酸和β-酸的损失情况[9]。因此,H.S.I.成为表征啤酒花储存新鲜度的重要指标。
作者在此以啤酒酿造中常用香型啤酒花扎一香花(SA-1)和苦型啤酒花纳盖特(Nugget)、马可波罗(Marco Polo)、青岛大花(Tsingdao flower)为研究对象,采用国际啤酒贸易中普遍采用的仲裁方法——紫外分光光度法[10],考察不同储存条件对啤酒花新鲜度的影响,优化了啤酒花的储存方案。
1 实验
1.1 材料、试剂与仪器
青岛大花,新疆绿宝公司;纳盖特、马可波罗、扎一香花,新疆阜北三宝乐酒花公司。
氢氧化钠、甲醇、甲苯,均为国产分析纯。
无二氧化碳的水:取200 mL重蒸水或新鲜蒸馏水煮沸15~20 min,盖塞冷却至20℃使用,现用现配。
氢氧化钠溶液:吸取氢氧化钠饱和溶液31.2 mL,用无二氧化碳的水稀释,冷却后定容至100 mL,混合均匀,即得6.0 mol·L-1氢氧化钠溶液。
碱性甲醇溶液:在100 mL甲醇中加入6.0 mol·L-1氢氧化钠溶液0.2 mL,即得。现用现配。
EBCF粉碎机,德国Buhler Miag公司;紫外可见分光光度计,上海棱光技术有限公司;电子天平,瑞士Mettler Toledo公司;移液枪,德国Eppebdorf公司。
1.2 样品采集及测试
采集青岛大花、扎一香花、马可波罗、纳盖特啤酒花颗粒各10 kg,用取样铲均匀取样150 g,测定H.S.I.初始值。同时均匀铲取4种啤酒花各150 g,用专用包装袋包装,分别储存在不同的环境下,测定H.S.I.值。
1.3 正交实验设计
以H.S.I.值为考察指标,以储存时间(A)、残氧量(B)、温度(C)为考察因素,进行L9(33)正交实验,以确定4种啤酒花的最佳储存方案。正交实验的因素与水平见表1。
表1 正交实验因素与水平
1.4 啤酒花H.S.I.的测定
1.4.1 溶液的制备
啤酒花萃取液的制备:称取粉碎后的4种啤酒花颗粒各5 g(精确至0.0001 g)分别投入250 mL碘量瓶中,用移液管加100 mL甲苯至碘量瓶中,盖塞称重,于150 r·min-1、25℃振摇30 min,倾斜静置至澄清,备用。
稀释液A的制备:吸取啤酒花萃取液5.0 mL,用甲醇溶液定容至100 mL,即得稀释液A。另外吸取5.0 mL甲苯用甲醇溶液定容至100 mL,作为空白稀释液A。
稀释液B的制备:吸取稀释液A 3.0 mL,用碱性甲醇溶液定容至50 mL,即得稀释液B。另外吸取3.0 mL空白稀释液A用碱性甲醇溶液定容至50 mL,作为空白稀释液B。
1.4.2 H.S.I.的测定
以空白稀释液B为参比,用10 mm石英比色皿在波长275 nm、325 nm下分别测定稀释液B的吸光度。按下式计算H.S.I.值:
H.S.I.=(A275/A325)×100%
2 结果与讨论
2.1 青岛大花最佳储存条件的确定(表2、表3)
从表2可以看出,各因素对青岛大花H.S.I.的影响大小依次为温度>储存时间>残氧量,最佳储存方案为A1B3C1,即温度4℃、残氧量>1.0%、储存时间30 d。不同的储存条件对青岛大花的H.S.I.增加量影响很大,最大为11.66%,最低的仅增加3.00%。通过比较4℃的实验组可以看出,在4℃储存时青岛大花的H.S.I.的增加量随储存时间变化不大,30 d时为3.45%,而90 d时也仅为3.81%,表明啤酒花中α-酸和β-酸的损失量不大。因此,青岛大花的实际储存期可以延长至90 d,甚至更长,而不会对其新鲜度造成太大影响,青岛大花综合储存性能较好。
表2 青岛大花正交实验结果与分析
表3 青岛大花正交实验方差分析
从表3可以看出,温度对青岛大花H.S.I.影响显著,而储存时间、残氧量的影响不显著。
2.2 扎一香花最佳储存条件的确定(表4、表5)
表4 扎一香花正交实验结果与分析
表5 扎一香花正交实验方差分析
从表4可以看出,各因素对扎一香花H.S.I.的影响大小依次为储存时间>温度>残氧量,最佳储存方案为A1B1C1,即温度4℃、残氧量0.2%、储存时间30 d。不同的储存条件对扎一香花H.S.I.的增加量影响很大,最大为16.69%,最低仅为0.50%。通过比较4℃的实验组可以看出,在4℃储存时扎一香花的H.S.I.增加量随储存时间变化很大,30 d时增加了0.50%,60 d时增加了5.55%,而90 d时增加了10.90%,因此,扎一香花短期内综合储存性能较好,但是不宜长期储存。
从表5可以看出,储存时间对扎一香花H.S.I.影响一般显著,而残氧量及温度的影响不显著。
2.3 纳盖特最佳储存条件的确定(表6、表7)
表6 纳盖特正交实验结果与分析
从表6可以看出,各因素对纳盖特H.S.I.的影响大小依次为残氧量>温度>储存时间,最佳储存方案为A2B2C1,即温度4℃、残氧量0.4%、储存时间60 d。
表7 纳盖特正交实验方差分析
不同的储存条件对纳盖特H.S.I.的增加量影响很大,最大为10.18%,最低仅为0.07%。通过比较4℃的实验组可以看出,90 d时纳盖特的H.S.I.仅增加了0.07%。因此,纳盖特综合储存性能较好,适宜长期储存。
从表7可以看出,温度、残氧量及储存时间对纳盖特H.S.I.影响均不显著。
2.4 马可波罗最佳储存条件的确定(表8、表9)
表8 马可波罗正交实验结果与分析
从表8可以看出,各因素对马可波罗H.S.I.的影响大小依次为温度>储存时间>残氧量,最佳储存方案为A1B2C1,即温度4℃、残氧量0.4%、储存时间30 d。不同的储存条件对马可波罗H.S.I.的影响很大,最大为12.58%,最低仅为2.88%。通过比较4℃的实验组可以看出,在4℃储存时马可波罗H.S.I.的增加量随储存时间变化不大,30 d时为2.88%,而90 d时也仅为3.49%,因此,马可波罗的实际储存期可以延长至90 d甚至更长,而不会对其新鲜度影响造成太大影响,其综合储存性能较好。
表9 马可波罗正交实验方差分析
从表9可以看出,温度对马可波罗H.S.I.影响一般显著,而储存时间、残氧量的影响不显著。
2.5 讨论
综合比较4种啤酒花最佳储存条件可以看出,在储存期间H.S.I.的变化与储存条件密切相关,特别是温度对其影响很大,在条件允许的情况下应尽量采用低温保存;同时与啤酒花的品种有直接的关系,从分析结果可以看出,苦型啤酒花的储存性能要好于香型啤酒花。随着储存时间的延长,啤酒花的α-酸、β-酸可能会经历异构化作用及异α-酸、β-酸的进一步氧化作用,α-酸和β-酸的总损失率逐渐增大,因此H.S.I.会随着储存时间的延长而增大,导致劣化度逐渐增大。由于啤酒酿造时很难直接采用新鲜啤酒花,因此应充分了解啤酒花的储存性能,并根据企业实际情况,在最大限度保留啤酒鲜度的情况下,增加啤酒花的利用度,提高企业效益。
3 结论
对香型啤酒花扎一香花和苦型啤酒花纳盖特、马可波罗、青岛大花在储存期间H.S.I.的变化进行了研究。确定青岛大花的最佳储存方案为温度4℃、残氧量>1.0%、储存时间30 d;扎一香花的最佳储存方案为温度4℃、残氧量0.2%、储存时间30 d;纳盖特的最佳储存方案为温度4℃、残氧量0.4%、储存时间60 d;马可波罗的最佳储存方案为温度4℃、残氧量0.4%、储存时间30 d。
参考文献:
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[10] GB 10347.2-89,压缩啤酒花和颗粒啤酒花取样和试验方法[S].