啤酒中风味物质的检测分析

林冬梅 杨顺

摘要：随着啤酒工业的发展，啤酒风味物质检测技术成为啤酒质量分析评价的重要研究内容。利用现代仪器分析检测啤酒中的风味物质，监控啤酒的生产过程，保证啤酒品质，已成为啤酒行业发展的必然趋势。本文从啤酒的主要风味物质成分、风味物质检测方法、影响和控制啤酒风味的因素等方面进行分析。

关键词：啤酒中风味物质的检测

啤酒风味是指通过品尝对其气味、动感、触觉、温度和感觉的一种总体印象”，是消费者感官享受的重要内容，也是啤酒酿造人员重要的研究对象，啤酒作为一种发酵酒，其风味物质种类繁多，已检出的就有数一百种，其中对啤酒风味影响比较大的有几十种，它们赋予了啤酒特殊的风味。啤酒中风味物质的种类和数量，不仅决定啤酒的风格和类型，而且对啤酒的酿造过程控制和啤酒质量起着关键作用[1]。

1啤酒的主要风味物质成分

啤酒作为一种发酵酒，它的风味成分非常复杂，种类繁多，其来源主要有以下几个途径：一是原料本身含有的风味成分;二是原料中的某些物质经微生物发酵代谢而生成的风味成分;三是制造过程中产生的物质以及这些物质成分在后来的贮存加工过程新生成的风味成分。啤酒风味主要由香气嗅感和苦味味感组成。啤酒中风味物质的种类和数量，不仅决定啤酒的类型和风格，而且对啤酒酿造过程的控制和啤酒质量起着关键作用[2]。啤酒花和酒的香气，酒花的苦味和酒内适当的酸甜味感，以及二氧化碳的刺激感等，共同形成了啤酒的风味特征。

1.1 啤酒的香气成分

啤酒的香气成分包括醇类、酯类、羰化物、酸类、化物等。醇类包括乙醇与高级醇，它们是酒的主体物质，高级醇能赋予啤酒丰满、厚实的口感，但若过多会引起杂醇臭，饮用时引起头胀头痛。啤酒中的高级醇有 10 余种，主要是在发酵过程酵母代谢产生。酯类能赋予啤酒芳香，但酯香太重会掩盖酒花香而成异香，应控制适量。羰基类化合物在啤酒中约有80 余种，它们易挥发，刺激感强，阈值低，因此酿造过程中控制其含量。硫化物含量很低，但强烈影响啤酒的口味和气味，超过了味的阈值，使啤酒有一种不成熟的生啤酒味。从香气值来看各成分对啤酒香气的贡献率，醇类占 21%，酯类占 26%，羰化物占 21%，酸类占 18%，硫化物占 7%[3]。啤酒中还含有约 0.5%的二氧化碳，适量的二氧化碳有助于啤酒香气的和谐一致。啤酒的香气质量是这些成分按一定比例调和的结果。

1.2 啤酒的苦味成分

啤酒具有独特苦味，是由大量使用的酒花中所含有的苦味成分和在酿造过程中新产生的苦味成分共同形成的。啤酒中约含有 30 多种苦味物质，大多为葎草酮和蛇麻酮类衍生物。在啤酒中约占苦味物质总量的 85%左右。它们都具有较强的苦味感，也有很强的防腐能力。酒花与麦芽汁在煮沸过程中，大约有40-60%的 α-酸发生异构化，生成异 α-酸，异 α-酸也是啤酒中重要的苦味成分，而且更易溶于麦芽汁中。

2啤酒风味成分的检测方法

色谱、质谱技术是检测啤酒中风味物质的重要手段，目前较为先进的啤酒中风味物质检测技术有气相色谱法（GC）、色谱-质谱联用法（GC-MS）、气相色谱-嗅觉检测法（GC-O）及高效液相色谱法（HPLC）等。

第一，气相色谱法。气相色谱可分析和分离复杂的多组分混合物。由于使用了高效能色谱柱，高靈敏度检测器及色谱工作站，使其成为一种分析速度快、灵敏度高、应用广泛的分析方法。根据样品预处理方法的不同，有以下几种主要的气相色谱分析法。直接进样--气相色谱法、蒸馏--气相色谱、溶剂萃取--气相色谱法、顶空--气相色谱法、固相微萃取--气相色谱、搅拌子吸附萃取--气相色谱法、全二维气相色谱技术。

第二，高效液相色谱法。高效液相色谱法吸取了气相色谱与经典液相色谱的优点，并用现代化手段加以改进。主要用于糖组分、有机酸、维生素、蛋白质、酒花苦味成分以及原料真菌毒素等方面的分析。仪器设备费用投人大，操作严格，分析成本高是它的主要缺点。

第三，质谱分析法。质谱分析法是利用其独特的电离过程及分离方式来实现定性和定量分析。首先是将样品离子化，按离子质荷比分离，然后测量各种离子峰的强度而实现分离的一种方法。有机质谱仪主要有以下三种：气相色谱一质谱联用仪（GC一MS）、液相色谱一质谱联用仪（LC一MS）、其他有机质谱仪。在啤酒风味物质的检测中，应用最广泛的是气质联用技术，目前多采用顶空一固相微萃取一气相色谱一质谱法检测分析啤酒中的微量风味物质。

第四，其他检测方法。高级醇及乙醛的测定，这种方法是啤酒中的高级醇与对二甲胺基苯甲醛在浓硫酸存在下发生反应，在波长500nm处有最大的吸收值，其含量与吸光度值符合朗伯一比尔定律。另外，近红外光谱法从近红外光谱可以得到分子中含氢基团的振动光谱的大量信息，已成功地应用于定量分析。利用近红外光谱建立起来的定量模型，在毋须严格控制环境条件下，可测定啤酒中酒精度、原麦汁浓度和总酸的含量3项质量指标【4】。

3 啤酒风味的影响和控制因素分析

3.1原辅材料的选择

首先是麦芽的选择，麦芽中含有可氧化的物质如酚类和不饱和脂类以及氧化还原酶类，选用较低蛋白质含量、富含多酚的大麦更适宜酿造良好风味稳定性的优质啤酒。同时，尽可能使用新鲜的麦芽，减少麦芽在贮藏过程中氧化物质的增加。并且可搭配使用一些黑麦芽或焦香麦芽，风味稳定性能得到明显改善。第二是酒花的选择，尽可能选用抗氧化能力强的新鲜酒花;第三是辅料的选择，选用的辅料必须脂肪含量低，因此选用新鲜的大米、脱脂玉米或糖浆作辅料对啤酒风味是有利的。

3.2 麦汁制备过程对啤酒风味的影响及控制

由于麦汁制备过程维持较高的温度，很容易使麦汁的还原能力变差并形成大量的风味劣化醛类，因此要采取一些措施保持麦汁的还原能力，防止其氧化。

3.3发酵过程控制

糖化麦汁经酵母发酵后除生成酒精和二氧化碳外，还代谢生成一系列副产物，如高级醇、酯类、有机酸、醛类、双乙酰等，它们共同组成啤酒风味。这些副产物的生成与酵母性能密切相关。而影响酵母性能的主要因素包括酵母菌种、酵母接种量、酵母使用代数等，这些影响酵母性能的因素都会对啤酒的风味产生重要影响。啤酒风味的稳定性与酵母的活力是有关的，酵母的活力越强，啤酒风味越稳定。因此，采用适宜的接种温度，提高酵母接种量，控制酵母细胞的增殖数量，采用 2-3 代活性强的酵母。

3.4 滤酒及灌装过程的防老化控制

滤酒时要严格控制脱氧水的质量，Fe2+、Cu2+应控制在痕量，使用低 Fe2+含量的硅藻土，滤酒过程中尽量减少打循环的时间。

3.5 贮藏条件对啤酒风味的影响

啤酒长时间放在偏高温度环境条件下，酒花中的苦味物质及其单宁成分被氧化，啤酒的风味也就发生劣化，进而使啤酒颜色变红，浑浊现象也会提前发生。

总之，啤酒的风味是多种风味物质综合作用的结果，风味物质含量过高或者过低都会影响啤酒的风味，要合理的控制风味物质的生成量及其量比关系，保持啤酒风味的稳定性，最后，随着食品风味成分检测方法的快速发展，制定啤酒中风味物质的动态检测过程，实现对风味形成的严格控制。

参考文献：

[1] 潘学启.啤酒检测技木与发及应用[J]. 啤酒科技，2004（2）：6- 8.

[2] 潘学启. 啤酒检测技木与开发及应用[J]. 啤酒科技，2004（2）：6-8.

[3] 丁耐克 .食品风味化学[M].北京：中国轻工业出版社，1996（1）：274-276.

[4] 李代禧，吴智勇，徐端钧，等.啤酒主要成分的近红外光谱法测定[J]. 工分析化学研究报告，2004（8）：1070一1073.

（作者单位：燕京啤酒（玉林）有限公司）