菠菜螺旋藻复合精酿小麦绿啤挥发性香气表征研究

魏登 刘艳霞 金永燮 佟立爽

摘 要：采用传统的小麦淡色啤酒加工方法，添加菠菜和螺旋藻复合浸提液加工小麦精酿绿啤，成品品质较佳。利用气相色谱质谱联用仪测定菠菜螺旋藻复合精酿小麦绿啤的挥发性香气成分，共检测出62种挥发性香气化合物，其中醇类香气化合物11种，酸类香气化合物8种，酯类香气化合物21种，烷类、酚类、酮类及其他挥发性香气化合物22种。样品中香气化合物相对含量较高的成分为醇类、酸类、酯类，总风味贡献率为97.34%。

关键词：菠菜螺旋藻浸提液；小麦精酿绿啤；挥发性香气；风味表征

Characterization of Volatile Aroma of Spinach Spirulina Compound Brewing Wheat Green Beer

WEI Deng， LIU Yanxia， JIN Yongxie， TONG Lishuang

（College of Food Engineering， Jilin Institute of Agricultural Science and Technology， Jilin 132101， China）

Abstract： Adopting the traditional method of processing wheat light colored liquor and adding spinach and Spirulina compound extract to process wheat craft green beer， the finished product has excellent quality. Using gas chromatography-mass spectrometer method to characterize the volatile aroma components of spinach Spirulina complex craft brewed wheat green beer， a total of 62 volatile aroma compounds were detected， including 11 alcohol aroma compounds， 8 acid aroma compounds， 21 ester aroma compounds， and 22 other volatile aroma compounds such as alkanes， phenols， ketones， and others. The components with higher relative content of aroma compounds in the samples were alcohols， acids and esters， accounting for 97.34 % of the aroma components.

Keywords： spinach Spirulina extract; wheat craft green beer; volatile aroma; flavor characterization

螺旋藻營养丰富，具有增强免疫功能、抗衰老、美容养颜等功效，是一种理想的天然保健食品[1]。利用螺旋藻酿制的啤酒酒体呈碧绿色，清澈透亮，为消费者带来清新自然的饮用体验，受到消费者的青睐。但螺旋藻精酿啤酒色泽过于碧绿，不符合中国人对啤酒颜色的认知。杨继远等[2]成功利用苦瓜与螺旋藻浸提液研制出了苦瓜螺旋藻复合啤酒，成品口味纯正、淡爽、协调且柔和。这表明螺旋藻浸提液与其他天然食物资源复合酿造啤酒是可行的。本研究在前期大量试验基础上，通过传统黄啤加工方法，添加菠菜螺旋藻复合浸提液成功酿制出菠菜螺旋藻复合绿色啤酒[3]。为进一步优化绿啤加工工艺、探明成品啤酒的风味组成，本试验采用小麦淡色啤酒加工方法，通过添加菠菜螺旋藻混合浸提液调节绿啤色泽，开发菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿色啤酒，并采用气相色谱质谱联用仪测定其香气组成[4]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

淡色麦芽、小麦麦芽、焦香麦芽（济南双麦啤酒物资有限公司）；US-04、WB-06酵母（弗曼迪斯酵母有限公司）；菠菜浸提液、螺旋藻浸提液（济南双麦啤酒物资有限公司）；萨兹啤酒花（帝伯仕精酿有限公司）。

1.1.2 仪器与设备

AL104电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；XS-10型多功能麦芽粉碎机：上海兆申科技有限公司粉碎机；啤酒全套生产线（包括发酵罐、糖化罐、回旋槽、制冷系统及啤酒灌装设备）：哈尔滨顺成创新科技发展有限公司；LB-90型手持糖度计：河北慧采科技有限公司。

1.2 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒加工方法

将菠菜和螺旋藻浸提液按照7∶3的比例混合均匀待用。粉碎麦芽，麦皮破而不碎，粉∶粒∶皮为2∶4∶3。糖化阶段水料比为3.5∶1～4.0∶1，初始温度35 ℃保温5 min，45 ℃保温10 min，53 ℃保温20 min，63 ℃保温35 min，68 ℃保温10 min，72 ℃保温25 min，78 ℃导入过滤锅进行过滤，静置回流15 min，一次过滤40～60 min，保留麦汁量5～6 L；洗糟40～60 min，保留麦汁量5～6 L，去除杂质后净麦汁量为11～12 L，保持糖度在10.5 °P。导入糖化锅煮沸，煮沸时间70～90 min，分次投放酒花：第1次投放（初沸）萨兹啤酒花2 g，第2次投放（沸后20 min）5 g，第3次投放（煮沸结束）4 g。将麦汁导入回旋锅回旋10～15 min，去除麦汁杂质。冷却阶段温度为18～20 ℃，时间30～60 min，入罐前加入菠菜螺旋藻复合浸提液并充氧5 min。发酵阶段的酵母添加量为80～120 g/100 L。发酵第1天温度22 ℃，糖度8.0～10.0 °P；第2天降温至18 ℃，糖度5.0～7.0 °P；第3天温度10.0 ℃，糖度5.0～7.0 °P；第4天温度10 ℃，糖度5.0～7.0 °P；第5天温度4 ℃，糖度3.5～4.5 °P；第6天温度4 ℃，糖度3.0～3.5 °P；第7天温度2 ℃，糖度2.8～3.2 °P；第8～9天温度0～2 ℃，糖度2.8～3.2 °P。除第一天压力为0外，第2～9天压力均为0.1 MPa。

1.3 香气化合物检测方法

1.3.1 样品前处理

量取6 mL成品啤酒样品，置于20 mL顶空瓶中，加入3 mL饱和氯化钠溶液，密封，在80 ℃条件下平衡40 min，用固相微萃取针萃取40 min。

1.3.2 气相色谱-质谱联用条件

气相色谱条件：HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）色谱柱，柱前压50 Pa，高纯氦载气，载气流速1.0 mL·min-1，进样2 min，程序升温40 ℃，保持4 min，以5 ℃·min-1的速度升温至130 ℃，保持4 min，再以10 ℃·min-1的速度升温至230 ℃，保持6 min。

质谱条件：电子轰击电离源，电子能量70 eV，掃描质量范围35～335 amu，全扫描。将采集到的质谱图利用NIST谱库进行检索，定性挥发性成分，根据峰面积值进行归一化处理，分析各挥发性成分的相对含量[5]。

2 结果分析

2.1 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气成分表征

由表1可知，菠菜螺旋藻复合小麦啤酒中共检测出62种香气化合物。其中醇类香气化合物11种，酯类香气化合物21种，酸类化合物8种，醛类化合物4种，烷类化合物5种，酮类化合物3种，酚类化合物3种，另有碳酸气、17氯基-7-庚炔、1-甲基芴、4-甲基-1-庚烯、2-甲基-3-己烯、对二苄氧基苯、2-氨乙基异丙醚7种化合物。

2.2 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气成分贡献分析

根据表1香气表征结果中各香气化合物的相对含量可知，醇类化合物占菠菜螺旋藻复合小麦啤酒总香气成分的76.57%，酸类挥发物占10.92%，酯类化合物占9.85%。烷类、酚类、酮类及其他挥发性香气化合物占总香气成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻复合小麦啤酒中的主要挥发性香气化合物成分为醇类、酸类、酯类，总贡献率为97.34%，与其他含量较少的香气化合物共同赋予菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气。

3 结论

采用传统小麦淡色啤酒加工工艺，添加菠菜和螺旋藻浸提液制作小麦精酿绿啤是可行的，得到的成品品质较佳。从菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿啤中共检测出62种挥发性香气化合物，其中醇类香气化合物11种，占样品中总香气成分的76.57%；酸类香气化合物8种，占总香气成分的10.92%；酯类香气化合物21种，占总香气成分的9.85%。烷类、酚类、酮类及其他挥发性香气化合物22种，占总香气成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿啤的主要挥发性香气化合物为醇类、酸类、酯类，总贡献率为97.34%。

参考文献

[1]魏艳丽，姜国庆，彭坚，等.螺旋藻的营养健康功能及在食品中应用研究进展[J].食品工业科技，2022，43（8）：406-415.

[2]杨继远，袁仲.苦瓜螺旋藻复合啤酒的研制[J].中国酿造，2009（4）：176-178.

[3]佟立爽，王晏驰，周娜，等.不同温度条件下精酿绿啤二次发酵的挥发性风味差异分析[J].中国食品添加剂，2022，33（11）：9-17.

[4]张雷，张璐璐，刘香英，等.焙焦油莎豆粕精酿啤酒风味物质表征及其货架期稳定性研究[J].食品研究与开发，2022，43（5）：52-57.

[5]杨贵恒，聂聪，姚青海，等.藜麦啤酒的酿造方法及香气化合物[J].食品工业，2020，41（11）：51-54.