啤酒風味物質和氣相色譜分析技術應用
分析啤酒中所含的風味物質、探究它們的形成原因,對于生產工藝數(shù)據(jù)化,有效控制啤酒質量、新產品開發(fā)研制具有重要意義。本文描述了啤酒主要的風味特征,重點分析了啤酒不良風味并探討了它們的形成原因,介紹了氣相色譜技術的應用。下面主要從奶酪味、藥物味、水果香一酯香味、哈喇味、生酒味、醇味等方面進行分析。
1、奶酪味
感官品評:啤酒中聯(lián)二酮(2,3-丁二醇和2,3-戊二酮)的存在,使啤酒出現(xiàn)帶甜味的奶酪的氣味。
形成原因:在正常發(fā)酵工藝下,雙乙酰轉化為乙偶姻和2,3-丁二醇,只有0.lmg/ L以下的雙乙酰殘留在啤酒中。麥汁中低分子含氮化合物不足時,會促使酵母過量地合成纈氨酸和異亮氨酸,作為氨基酸合成的副產物,聯(lián)二酮即同時生成。所選用酵母的活性、發(fā)酵溫度和后貯時間,對雙乙酰的還原有很大影響。
由于微生物造成的奶酪味,主要來自片狀球菌的污染。片狀球菌只產生2,3-丁二酮,而不產生2,3-戊二酮。采用氣相色譜分析技術,根據(jù)其分析結果,可以獲得兩種聯(lián)二酮含量的比例,因而可以正確地推斷出不良風味形成的原因。
檢測技術:以2,3-已二酮正丁醇做內標,頂空進樣技術,帶ECD的氣相色譜儀,固定液為carbowax 20M的涂壁空心石英毛細管柱;進樣器溫度150℃;柱室溫度55℃;檢測器溫度200℃;載氣為高純氮。
2、藥物味
感官品評:氯酚具有非常不愉快的氣味,被描述成藥物味或消毒水味,也常被描述成苯酚味。
形成原因:出現(xiàn)這種風味的原因可能是由于含鹵化物的消毒劑殘留、或釀造用水含氯高、或洗瓶機中洗不徹底及殘留氯所致,在這些成分的催化下,與啤酒中的苯酚產生氯苯或碘苯。鄰氯苯酚的閡值在1-10ppb之間。
芳香酚還能由羧酸通過受熱或生物脫梭產生,苯乙基愈創(chuàng)木酚的過多生成通常由于發(fā)酵溫度過高,氯酚是氯與麥芽中低分子酚作用而合成,4-乙烯基苯酚是由阿魏酸脫羧。
分析方法:在氮氣流保護下,減壓蒸餾,獲得的殘留物在pH12下液化萃?。惠腿∥镌趐H8.5下繼續(xù)萃取;干燥、濃縮、再用AL2O3為分離柱的柱色譜分離;濃縮苯酚相。
檢測器:FID
分離柱:涂壁空心石英毛細管柱,50m;FFAP CB
3、水果香--酯香味
感官品評:啤酒中含有的大多數(shù)酯具有水果香、甜味或花香味。在一定量范圍內,酯類物質賦予啤酒較好的風味,但是當含量過高時,則會給啤酒帶來不良的風味。
形成原因:啤酒中酯類物質與啤酒中存在的氧和醇類物質有關。上面發(fā)酵、高溫發(fā)酵,產生酯類物質量較多,過度充氧會對啤酒的酯類物質的生成起促進作用。
檢測技術:利用氣相色譜能進行很好的分析,啤酒先經(jīng)過蒸餾,然后以一氯甲烷萃取,利用毛細管柱可達到理想的分離效果。
分離柱:涂壁空心石英毛細管柱,50m;FFAP CB
4、哈喇味—汗臭味
感官品評:啤酒有時會有霉味、腐敗味,更嚴重的會有哈喇味、汗臭味甚至有糞便味。
形成原因:啤酒中出現(xiàn)這類風味的主要原因是酵母的自溶,另外也與原料中脂肪含量有關。短鏈脂肪酸如酪酸(丁酸)、2-,3-甲基丁酸(戊酸、纈草酸)、已酸、辛酸或癸酸,是主要的風味來源。
檢測技術:通過萃取,甲醋化處理,然后采用類同啤酒中酯類的氣相色譜分析。
分離柱:涂壁空心石英毛細管柱,50m;FFAP CB
5、生酒味
感官品評:“生酒味”或稱“青草味”、“生青味”,引起生酒味的主要物質是乙醛,其閥值為15mg/L;啤酒中含量范圍是2~27mg/L;啤酒中有時還會有蒸煮的洋蔥味,主要來自二甲基硫(DMS),其閥值為0.050mg/L,啤酒中通常含量是低于0.03mg/L。
形成原因:乙醛是一種發(fā)酵副產物,它的含量與氧有關,如果啤酒受到污染,乙醛含量也會增加;DMS一方面來自麥芽,另一方面在啤酒發(fā)酵過程伴隨聯(lián)二酮的生成而增加。
檢測技術:以正丁醇做內標,頂空進樣技術,帶FID的氣相色譜儀,固定液為FFAP的涂壁空心石英毛細管柱;進樣器溫度150℃;柱室溫度50-195℃,升溫速度10℃/min;檢測器溫度200℃。
6、酒精味
感官品評:“酒精味”聞起來有酒香并有葡萄酒的感覺;高級醇通常也叫雜醇油,含量過高,會給啤酒帶來不愉快的風味。
形成原因:高級醇含量過高與發(fā)酵溫度過高、酵母過度增殖、及麥汁α-氨基氮含量有關;還與啤酒酵母菌種有關。
檢測技術:高級醇的氣相色譜分析可應用頂空技術快速準確地完成。
啤酒中的風味及穩(wěn)定性研究涉及到很多方面,這里僅對主要的幾類物質進行了分析,隨著檢測水平的提高,我們對各種風味形成因素的研究水平會有進一步發(fā)展,將對啤酒質量控制體系的日益完善產生積極的影響。
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