三个国家Cascade酒花香气对比分析.docx

? ? 三个国家Cascade酒花香气对比分析 ? ? 郭彦伟，聂 聪*，关雪芹，张 洁，杨贵恒 （齐鲁工业大学（山东省科学院）生物工程学院 山东省微生物工程重点实验室，山东 济南 250030） 啤酒花（Humulus lupulus L.）为荨麻目大麻科葎草属植物多年生草质蔓生藤本植物的雌性球穗花序[1-2]。啤酒花主要用于啤酒酿造，其能够保证啤酒的品质并赋予啤酒独特的风味，被誉为“啤酒的灵魂”[2-3]。啤酒花主产于欧洲、美国、中国、澳大利亚等地。我国种植地主要集中在新疆、甘肃等地[4]。近年来，精酿啤酒迅猛发展，对啤酒花数量和质量都有了很高的要求。酒花主要成分包括酒花树脂、酒花油和多酚物质，为啤酒提供香味、苦味[5-6]。啤酒的苦味主要由α-酸的异构化、异α-酸、β-酸的氧化物、酒花多酚等物质形成[5，7-8]。酒花油的成分非常复杂，目前已经成功鉴定出了485种物质，并推测酒花油中约存在1 000种物质[7]。酒花多酚物质是天然的抗氧化剂，参与抗氧化过程[9-10]。不同的酒花添加方式对啤酒风味的影响有着很大差别，在麦汁煮沸开始时添加酒花，能使啤酒体现苦味。在储酒期添加酒花，可以使啤酒具有清新的鲜酒花风味[7]。 气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）因其具有检测特定离子碎片的功能，使得对未知化合物的定性更加准确，也因此被广泛应用于啤酒中酒花香气物质的定性和定量研究[11]。1978年有学者使用GC-MS鉴定出德国啤酒中超过110种酒花香气物质[12-13]。然而，由于啤酒基体的复杂性以及酒花香气物质在啤酒中仅微量存在，对啤酒样品前处理显得十分重要，目前最方便和流行的前处理方式是顶空固相微萃取（head space-solid phase microextraction，HS-SPME）技术[14]，其具有简便快速、灵敏度高、环境友好等优点[9，15]。其所需样品量小，同时无需萃取溶剂，大大节省了溶剂消耗，而且气体样品能够直接进行萃取分离，大大提高了气体样品的萃取效率。 采用顶空固相微萃取气相色谱-质谱（HS-SPME-GCMS）联用的方法[16-17]，对中国、美国和新西兰Cascade颗粒酒花中香气化合物的组成进行检测分析，分别与Cascade酒花在麦汁时添加酒花酒样的香气化合物和啤酒储存期干投后酒样的香气化合物进行对比分析，同时分别进行感官品评。既能够对三个国家的Cascade酒花的香气化学成分进行检测对比，又可以对添加该酒花的啤酒进行感官分析对比。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 2016年份Cascade酒花：分别产自中国新疆地区、美国俄勒冈州产区、新西兰。均使用铝箔袋抽真空并冷冻保存于冰箱。 1.2 仪器与设备 7890A气相色谱仪、5975C质谱仪、HP-5（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）：美国Agilent公司[18]；聚二甲基硅氧烷StableFlex固相萃取头：Sigma-Aldrich公司；DVB-CAR-PDMS型顶空固相微萃取装置：美国Supelco公司。 1.3 实验方法 1.3.1 顶空固相微萃取（HS-SPME）法提取颗粒酒花香气成分 准确称取8.0 g酒花颗粒样品，粉碎后立即置于50 mL顶空样品瓶中，密封瓶口，将样品置于恒温水浴锅中，50℃预热5 min。然后连接固相微萃取装置对酒花香气成分进行吸附（实验前先将萃取头老化5 min），50℃条件下固相微萃取45 min。然后将萃取头插入气相色谱仪进样口，进行解吸。 1.3.2 顶空固相微萃取（HS-SPME）法提取酒样中的酒花香气成分 分别取煮沸时添加Cascade酒花和干投Cascade酒花的啤酒样品20 mL，加入50 mL顶空样品瓶中，放入磁子，密封瓶口，将样品瓶放在磁力搅拌加热器上，搅拌速度为200 r/min，40℃预热5 min，然后连接固相微萃取装置对酒花香气成分进行吸附，40℃固相微萃取45 min。然后将萃取头插入气相色谱仪进样口，进行解吸。 1.3.3 感官品评 将三个国家的Cascade颗粒酒花以及煮沸时添加酒花的酒样和干投酒花后的酒样分别进行感官品评。由齐鲁工业大学（山东省科学院）中德啤酒技术中心师生和两位国家级品酒师组成10人（5男5女）品评小组对酒样进行品评。从柑橘香、水果香、花香、草药香、香料香五个方面进行品评打分，每个方面为0～5分。 1.3.4 色谱条件 载气：高纯氦气（He）；进样口温度：250℃；载气流速：1 mL/min；分流比：30∶1；柱室程序升温：初始柱温40 ℃，保持5 min，以5℃/min速率升至210℃，保持3 min。 质谱检测器，电子电离（electro