啤酒苦味質(zhì)檢測(cè)方法的改進(jìn)

摘 要：啤酒的苦味主要來(lái)源于啤酒花中的苦味質(zhì)，關(guān)于苦味質(zhì)的檢測(cè)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有詳細(xì)規(guī)定操作過(guò)程，本實(shí)驗(yàn)主要探討了溫度、除氣強(qiáng)度、泡沫、加消泡劑的量、不同純度等級(jí)異辛烷、異辛烷的加樣方法、萃取時(shí)振蕩方法、萃取時(shí)振蕩容器與離心方法對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響，并對(duì)苦物質(zhì)的檢測(cè)方法進(jìn)行改進(jìn)，提高苦味質(zhì)的測(cè)量準(zhǔn)確度。

關(guān)鍵詞：啤酒;苦味質(zhì);影響因素;操作方法;準(zhǔn)確度

1 前言

苦味是啤酒的重要特征，啤酒特有爽口苦味。影響啤酒苦味的因素有許多。啤酒花作為啤酒苦味最重要的來(lái)源，不僅能賦予啤酒柔和、優(yōu)美的芳香和爽口的微苦味，還能加速麥汁中高分子蛋白質(zhì)的絮凝，提高啤酒泡沫起泡性和泡持性，能增加麥汁和啤酒的生物穩(wěn)定性[1]。準(zhǔn)確測(cè)量啤酒的苦味值對(duì)于準(zhǔn)確計(jì)算啤酒花的添加量以及提高啤酒的質(zhì)量具有重要意義。國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于苦味質(zhì)的測(cè)定采用紫外分光光度法。然而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有說(shuō)明操作過(guò)程中的具體細(xì)節(jié)，所以不同人的測(cè)定結(jié)果測(cè)定誤差較大，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確度。本文欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)選擇啤酒苦味質(zhì)檢測(cè)的具體操作方法，減少因不同人不同操作而引起的誤差。

1.1 苦味物質(zhì)的分類

目前，主要是根據(jù)歐洲啤酒協(xié)會(huì)（EBC）分析委員會(huì)（即根據(jù)Woell-mer）的分類方法對(duì)酒花的苦味物質(zhì)進(jìn)行分類。

酒花中的苦味物質(zhì)即酒花樹(shù)脂之和，稱為總樹(shù)脂。

總樹(shù)脂=硬樹(shù)脂+總軟樹(shù)脂

總樹(shù)脂：酒花中能溶于冷甲醇或乙醚的部分。

硬樹(shù)脂：總樹(shù)脂中不溶于己烷的部分（屬于未定性樹(shù)脂）。

總軟樹(shù)脂：總樹(shù)脂中溶于己烷的部分。

總軟樹(shù)脂=α-酸+β-組分

α-酸：總樹(shù)脂中能與醋酸鉛沉淀的部分，屬于定性樹(shù)脂。

β-組分：總樹(shù)脂中扣除α-酸的部分，包括β-酸和其它軟樹(shù)脂。

在總樹(shù)脂中，α-酸占30%～50%;β-酸占30%～40%;β-組分占45%～60%（含β-酸）;硬樹(shù)脂占10%～15%。

1.2 各種苦味物質(zhì)的介紹

啤酒的苦味主要由下面3部分組成：①酒花樹(shù)脂中α-酸的異構(gòu)化合物（異α-酸）及其衍生物。②酒花樹(shù)脂中β-酸的氧化物及其衍生物。③一些金屬鹽類苦味物質(zhì)，其中主要是鎂鹽[2-9]。

2 材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)材料

2.1.1 原料

青島啤酒。

2.1.2 試劑

鹽酸6 mol/L，正辛醇，色譜純，異辛烷。

2.1.3 儀器

紫外分光光度計(jì)，，10 mm石英比色皿，離心機(jī)，離心管50 mL帶聚丙烯旋蓋，搖擺機(jī)，恒溫水浴鍋，79-1型磁力加熱攪拌器。

2.2 實(shí)驗(yàn)方法

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中苦味質(zhì)的檢測(cè)操作流程。

100 mL成品啤酒→除氣→取10 mL除氣后的啤酒→0.5 mL的6 mol/L鹽酸酸化→加20 mL異辛烷→振蕩萃取→離心分離→測(cè)吸光度→換算結(jié)果。

啤酒中苦味物質(zhì)的主要成份是異α-酸，酸化的啤酒用異辛烷提取其苦味物質(zhì)，使用紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，在275 nm波長(zhǎng)下測(cè)其吸光度，用以測(cè)定其相對(duì)含量。

啤酒中苦味物質(zhì)的含量計(jì)算公式見(jiàn)式（1）。

X=A275×50

式（1）中：X——試樣中苦味質(zhì)的含量，以“BU”單位表示;A275——在275 nm波長(zhǎng)下，測(cè)得試樣的吸光度;50——換算系數(shù)[10]。

（1）溫度對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)的影響

將同一批次四瓶成品啤酒編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)，分別放入15、18、20 ℃與25 ℃恒溫水浴中（垂直放置30 min），將異辛烷分別放入15、18、20 ℃與25 ℃恒溫水浴中（垂直放置30 min），然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)啤酒的苦味質(zhì)，實(shí)驗(yàn)在控溫實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，進(jìn)行各組實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室溫度相應(yīng)調(diào)節(jié)為15、18、20 ℃與25 ℃[11]。

（2）除氣強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響

啟開(kāi)同一批次4瓶啤酒的瓶蓋倒入4個(gè)三角瓶中，編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)，然后分別將4個(gè)三角瓶在79-1型磁力加熱攪拌器上攪拌10、15、20 min與25 min，分別靜止

10 min使泡沫消失，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（3）泡沫對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

取同一聽(tīng)成品啤酒的泡沫和清液各兩組，分別標(biāo)號(hào)泡沫1號(hào)、泡沫2號(hào)、清液1號(hào)與清液2號(hào)，待泡沫消泡后按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量4組的苦味值。

（4）加消泡劑正丁醇的量對(duì)苦味質(zhì)測(cè)量結(jié)果的影響

取同一批次4組啤酒各100 mL，編號(hào)為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)，除氣后再向4組中加入1滴、2滴、3滴與4滴正丁醇，用手搖勻，讓瓶壁上的苦味質(zhì)溶解在啤酒中，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（5）不同純度、吸光度異辛烷對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

用3組純度分別為色譜純（與重蒸餾水吸光度差值為0.004），優(yōu)級(jí)純（與重蒸餾水吸光度差值為0.007），優(yōu)級(jí)純（與重蒸餾水吸光度差值為0.010）的異辛烷進(jìn)行萃取，編號(hào)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（6）異辛烷的加樣方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響

分別取4組不同批次的樣品，編號(hào)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)異辛烷加入到離心管內(nèi)，以移液管垂直于離心管內(nèi)溶液表面加入和移液管沿離心管壁加入的方法[12]，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（7）萃取時(shí)振蕩方法對(duì)苦味質(zhì)測(cè)量結(jié)果的影響

取4組同一聽(tīng)啤酒，編號(hào)1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)與4號(hào)，設(shè)定搖擺機(jī)振蕩頻次為775 r/min，加入異辛烷后分別振蕩5、7、10 min與13 min，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（8）萃取時(shí)振蕩容器對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

萃取容器選用50 mL容量瓶、三角瓶加膠塞、50 mL離心管帶聚丙烯旋蓋，用同一聽(tīng)成品啤酒分別進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

（9）離心方法對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響[13]

根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，分別選擇離心機(jī)轉(zhuǎn)速為3 000 r/min離心15 min、5000 r/min離心10 min、10 000 r/min離心5 min，這3種方法都能使離心后的液體分層明顯，兩層液體的混合層小于5 mm。用同一聽(tīng)成品啤酒分別進(jìn)行兩次實(shí)驗(yàn)，然后采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)量啤酒中的苦味質(zhì)。

3 結(jié)果與分析

3.1 溫度對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)以溫度為影響因素，研究其對(duì)苦味物質(zhì)質(zhì)檢測(cè)的影響。結(jié)果見(jiàn)表1。

從表1可以看出溫度會(huì)影響苦味物質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果，溫度越低，檢測(cè)結(jié)果越低，反之，檢測(cè)結(jié)果越高，在18 ℃和20 ℃之間變化不明顯，考慮實(shí)際操作的成本，所以采用20 ℃為檢測(cè)溫度。

3.2 除氣強(qiáng)度對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)主要研究除氣強(qiáng)度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，苦味質(zhì)不易揮發(fā)，待測(cè)樣品的除氣強(qiáng)度對(duì)苦味質(zhì)的測(cè)量結(jié)果基本不構(gòu)成影響。

3.3 泡沫對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)主要研究泡沫對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表3。

從表3可以看出泡沫組BU值明顯偏高，去掉泡沫的清液組BU值明顯偏低，故實(shí)驗(yàn)時(shí)泡沫損失或者液面有未消失的泡沫會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生一定的影響，故實(shí)驗(yàn)中建議加消泡劑正丁醇進(jìn)行消泡，以減小泡沫對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。

3.4 正丁醇加入量對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組主要研究加消泡劑正丁醇的添加量對(duì)苦味質(zhì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表4。

從表4可以看出，加正丁醇的數(shù)量會(huì)影響啤酒苦味質(zhì)的測(cè)量結(jié)果，正丁醇的加入數(shù)量越多，則測(cè)量結(jié)果越高，加1～2滴對(duì)結(jié)果影響很小，所以統(tǒng)一加1滴正丁醇，最多不能多于2滴。

3.5 異辛烷純度對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)主要研究不同純度、吸光度的異辛烷對(duì)同一樣品苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

從表5可以看出異辛烷的純度對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大影響，異辛烷純度越低，測(cè)量結(jié)果越高，所以檢測(cè)苦味質(zhì)使用的異辛烷必須是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的色譜級(jí)純度，而且在波長(zhǎng)275 nm下吸光度A應(yīng)接近重蒸蒸餾水（不高于0.005）。

3.6 異辛烷加入方式對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)主要研究異辛烷的加樣方法對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表6。

從表6可以看出同一個(gè)樣品，當(dāng)異辛烷加入到離心管內(nèi)時(shí)，采用移液管垂直于離心管內(nèi)溶液表面加入比移液管沿離心管壁加入的檢測(cè)結(jié)果平均高0.2 BU左右。筆者認(rèn)為，移液管垂直于離心管內(nèi)溶液表面加人異辛烷，利于其均勻分散，使苦味物質(zhì)充分萃取，從而使結(jié)果準(zhǔn)確。所以加入異辛烷時(shí)統(tǒng)一采用移液管垂直于離心管內(nèi)液面加入的方式，并使其自然流下。

3.7 振蕩方法對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)研究萃取時(shí)振蕩方法對(duì)苦味質(zhì)測(cè)量結(jié)果的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表7。

從表7可以看出振蕩頻率與時(shí)間對(duì)苦味質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果存在重大影響，固定頻率下振蕩時(shí)間太短則萃取不完全，結(jié)果偏低。在775 r/min的振蕩頻次下振蕩15 min與20 min的測(cè)量結(jié)果無(wú)明顯影響，所以統(tǒng)一采取振蕩頻次為775 r/min，振蕩時(shí)間為10 min。

3.8 萃取振蕩容器對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)研究萃取時(shí)振蕩容器對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表8。

從表8中可以看出不同的萃取振蕩容器對(duì)苦味質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果存在一定的影響，由于異辛烷極易揮發(fā)，振蕩萃取時(shí)三角瓶加膠塞不夠嚴(yán)密，會(huì)有異辛烷揮發(fā)，樣品的體積變小，吸光值增大，結(jié)果偏高，離心管液體分層，萃取不完全，結(jié)果偏低，容量瓶密閉性比較好，結(jié)果較準(zhǔn)確，所以選擇50 mL容量瓶作為萃取振蕩容器。

3.9 離心方法對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響

本組實(shí)驗(yàn)研究離心方法對(duì)苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的影響。測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表9。

從表9可以看出，離心時(shí)間對(duì)苦味質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果有輕微影響，由于異辛烷極易揮發(fā)，離心時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則異辛烷揮發(fā)，測(cè)量結(jié)果偏高。所以采用離心轉(zhuǎn)速為10 000 r/min，離心時(shí)間5 min。

4 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)

根據(jù)實(shí)驗(yàn)中總結(jié)出的結(jié)論，請(qǐng)15個(gè)具有豐富工作經(jīng)驗(yàn)的啤酒質(zhì)量檢驗(yàn)人員對(duì)同一個(gè)樣品分別用操作改進(jìn)前的方法和筆者總結(jié)出的操作方法做了苦味質(zhì)的檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)按照改進(jìn)后的方法進(jìn)行檢測(cè)，不同人的檢測(cè)偏差縮小。表10與圖1是操作改進(jìn)前后不同的檢驗(yàn)人員對(duì)樣品苦味質(zhì)檢測(cè)結(jié)果的對(duì)比。

在上述兩圖的數(shù)據(jù)中，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)前的數(shù)據(jù)最小為12.20 BU，最高為13.60 BU，差值為1.40 BU，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)最小為12.55 BU，最高為12.95 BU，差值為0.4 BU。從兩組數(shù)據(jù)的對(duì)比可以看出，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)使啤酒苦味質(zhì)檢驗(yàn)的穩(wěn)定性得到了明顯提高。

5 結(jié)論

以上驗(yàn)證了改進(jìn)后的操作能夠明顯提高啤酒苦味質(zhì)檢測(cè)的穩(wěn)定性，能有效縮小因不同人操作而形成的實(shí)驗(yàn)誤差。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)得知，最優(yōu)的檢測(cè)方法如下。

（1）調(diào)整實(shí)驗(yàn)室溫度為20 ℃。

（2）樣品的處理：樣品在20 ℃恒溫水浴鍋中垂直放置30 min，然后用250 mL三角瓶取約100 mL樣品，向樣品中加入1滴正辛醇，然后置于磁力消泡器上調(diào)整轉(zhuǎn)速為200 r/min，除氣15 min。

（3）加入異辛烷：取10 mL樣品加入到50 mL容量瓶中，加入0.5 mL的6 mol/L鹽酸，加入20 mL異辛烷，移液管垂直于容量瓶?jī)?nèi)液面加入并使異辛烷自然流下，馬上蓋緊瓶蓋。

（4）振蕩萃?。赫{(diào)整搖擺機(jī)頻率為775 r/min，振蕩15 min。

（5）離心分離：將萃取液盡量全部轉(zhuǎn)移至50 mL離心管，蓋好蓋子，10 000 r/min離心5 min。

（6）測(cè)量吸光值：取上清液，用10 mm比色皿盡快測(cè)量吸光值。

6 討論

啤酒苦味質(zhì)檢測(cè)操作過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

（1）為了防止啤酒啟蓋時(shí)從酒液中泛出泡沫，需要將檢測(cè)樣品先放入20 ℃恒溫水浴鍋中恒溫30 min，樣品的啟蓋和移動(dòng)一定要小心平穩(wěn)，防止酒液泛起泡沫，實(shí)驗(yàn)中避免損失泡沫。

（2）樣品倒入250 mL三角瓶的量控制在100 mL，樣品倒入三角瓶之后不允許再往外倒。

（3）測(cè)量吸光值時(shí)，空白和樣品用同一瓶異辛烷，所使用異辛烷必須是色譜級(jí)純度，而且在波長(zhǎng)275 nm下的吸光度應(yīng)接近重蒸蒸餾水（不高于0.005）。

（4）每周?chē)?yán)格清洗比色皿，使比色皿之間的吸光值偏差盡量小，系統(tǒng)誤差確實(shí)不能消除，可以從測(cè)量結(jié)果中減去。

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作者簡(jiǎn)介：王蕊（1986—），女，山西運(yùn)城人，碩士，講師。研究方向：農(nóng)產(chǎn)品加工及貯藏。