彭詩泳，李 洋，徐 嘉，卓經(jīng)緯，李 凱，毛瑞豐

(廣西大學輕工與食品工程學院，廣西 南寧 530000)

0 前言

甘蔗是多年生草本，含有豐富的糖類，多酚類化合物，抗壞血酸等以及對人體有益的維生素、脂肪、蛋白質(zhì)、有機酸、鈣等物質(zhì)[1]。中國是種植甘蔗的大國，關于我國甘蔗的種植歷史可以追溯到東周，在戰(zhàn)國之后開始進行初步加工。廣西位于我國的西南地區(qū)，具有甘蔗生長得天獨厚的條件，甘蔗種植面積占比較大，自2010年起，每年甘蔗約有7000萬t的產(chǎn)量，因此，廣西被稱為“糖都”[2]。目前，甘蔗主要用在制糖產(chǎn)業(yè)[3]，經(jīng)過壓榨[4]、澄清[5]、蒸發(fā)[6]、煮糖結晶[7]、脫色[8]等工藝制得主要產(chǎn)品白砂糖。

啤酒是最常飲用的酒精飲料之一[9]，其富含碳水化合物、氨基酸、礦物質(zhì)、維生素以及多酚類物質(zhì)[10-11]，適量飲用對人體有益[12]。近幾年，90%的國產(chǎn)啤酒都添加了非麥芽成分，包括淀粉和糖漿。非麥芽輔料可以降低啤酒生產(chǎn)麥芽使用量，有利于降低成本[13-14]，并且添加非麥芽輔料對工業(yè)啤酒的品質(zhì)影響不明顯[15]。

目前，我國甘蔗糖廠澄清甘蔗汁大多使用亞硫酸法和碳酸法，這兩種方法均需添加各種澄清劑或絮凝劑，制得的澄清蔗汁會殘留較多化學助劑[16]。膜分離技術是一種物理分離方法，在澄清蔗汁過程不需添加化學助劑。膜法澄清甘蔗汁中保留了較為完全的營養(yǎng)成分及生化活性物質(zhì)。因此膜法澄清的甘蔗汁作為食品開發(fā)原料獨具價值。膜法澄清甘蔗汁的應用開發(fā)，能在甘蔗產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展、產(chǎn)品線拓展、產(chǎn)業(yè)鏈延伸方面發(fā)揮十分重要的作用[17]。

在前期研究中，針對甘蔗啤酒的基礎發(fā)酵工藝條件進行了探索，得到其最優(yōu)工藝條件如下：原麥汁濃度為10°P，添加0.04%酒花，發(fā)酵溫度為12℃。關于甘蔗糖漿的處理方式、添加量與添加方式對啤酒的影響尚未進一步研究，基于此，本研究采用上述相關工藝釀造啤酒，探究甘蔗糖漿不同添加量與添加方式下所得最佳品質(zhì)的甘蔗啤酒在基本理化指標、揮發(fā)性風味物質(zhì)、醛酯含量和感官評價等方面與普通啤酒的差異，為甘蔗啤酒的生產(chǎn)提供理論和實踐依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

實驗所用麥芽汁、甘蔗啤酒均來自廣西佳禾食品有限公司精釀啤酒廠；甘蔗糖漿采用產(chǎn)自廣西崇左的甘蔗榨汁、濃縮成68°Bx的糖漿；市售啤酒1為10°P進口麥芽黃啤，酒精度大于4.0%（體積分數(shù)）；市售啤酒2為11.4°P全大麥黃啤，酒精度為4.9%（體積分數(shù)）；其他主要實驗試劑見表1。

表1 主要實驗試劑

1.2 主要儀器與設備

實驗主要儀器設備參數(shù)如表2。

表2 主要儀器設備

1.3 試驗方法

1.3.1 甘蔗啤酒發(fā)酵過程

與傳統(tǒng)啤酒發(fā)酵不同，甘蔗啤酒發(fā)酵采用二次發(fā)酵，可促進主發(fā)酵階段產(chǎn)生的雙乙酰進一步被分解，利于啤酒的風味穩(wěn)定[18]；并引入一種新的原料——甘蔗糖漿，賦予啤酒獨特的甘蔗清香與較好的殺口感。

甘蔗啤酒發(fā)酵過程主要包括原料粉碎、糖化、煮沸、添加酒花、添加甘蔗糖漿、發(fā)酵等步驟，具體工藝流程見圖1。

圖1 甘蔗啤酒發(fā)酵工藝流程圖

1.3.2 甘蔗糖漿果膠含量測定

初加工的甘蔗糖漿存在較多的粗果膠，其含量可達565 mg/100 mL，過多的果膠類物質(zhì)會在啤酒釀造過程中帶來不良影響。參與甘蔗啤酒發(fā)酵的微生物會與甘蔗糖漿中的果膠質(zhì)作用產(chǎn)生甲醇。甲醇具有較強毒性，對人體消化系統(tǒng)和血液系統(tǒng)影響較大，攝入過量會損害人的視力，甚至導致失明。甘蔗糖漿中含有較多的果膠也會使甘蔗啤酒不夠澄清，導致其形成分層和渾濁[19]。因此，對甘蔗糖漿進行降果膠處理是控制啤酒中甲醇含量及酒體澄清極為必要的手段。本研究中甘蔗糖漿的果膠參照國標GB 25533-2010《食品安全國家標準 食品添加劑 果膠》[20]中的方法進行測定。

1.3.3 甘蔗糖漿添加方式的確定

以甘蔗啤酒最優(yōu)基礎發(fā)酵工藝為前提，分別在主發(fā)酵、后發(fā)酵及后貯期3個階段添加甘蔗糖漿，并以基本理化指標與感官評價為評判指標，確定甘蔗糖漿的最優(yōu)添加方式。

1.3.4 甘蔗糖漿添加量的確定

在確定甘蔗糖漿添加方式的基礎上，設置如下系列添加量：0%、5%、10%、15%、20%、25%、30%、50%，確定最佳的添加量。

1.3.5 甘蔗啤酒試樣制備

參考GB/T 4928-2008《啤酒分析方法》[21]中試樣制備的第二法，并稍作修改：取恒溫15℃的酒樣300 mL，于40 KHz條件下超聲除氣15 min后，15℃的恒溫條件下密封保存，備用。

1.3.6 甘蔗啤酒理化性質(zhì)測定

啤酒酒精度、總酸、苦味值、色度、泡持性按照GB/T 4928-2008《啤酒分析方法》測定；pH采用pH計測定；殘?zhí)橇坎捎?,5-二硝基水楊酸法測定[22]。

1.3.7 甘蔗啤酒風味物質(zhì)的電子鼻與GC-MS測定

(1)電子鼻測定：取1 mL酒樣于密封的100 mL錐形瓶中，加9 mL水，于25.0℃±0.5℃使揮發(fā)性組分揮發(fā)60 min。錐形瓶中揮發(fā)性氣體以400 mL/min的速度被吸入傳感器，記錄150 s。每次測樣前均需清洗120 s，除去殘留揮發(fā)性氣體，使響應值回到基線狀態(tài)，每次選定145～150 s時的響應值，并計算其平均值，重復操作3次。

(2)GC-MS測定：采取頂空固相微萃取聯(lián)合氣相色譜質(zhì)譜法。

樣品準備：取10 mL啤酒樣品于30 mL玻璃瓶中，加入正丁醇作為內(nèi)標，轉子，然后用帶有PTFE墊層的蓋子封閉直到分析。在40℃，300 r/min的磁力攪拌條件下預孵育10 min達到平衡。在40℃條件下，SPME纖維在樣品的頂空中萃取40 min，然后轉移到進樣口(230℃)，停留5 min進行解吸，再進行檢測。

GC條件：色譜柱為Agilent DB-Wax 毛細管柱(60 m×0.25 mm×0.25 μm)；載氣：氦氣，99.999%；恒流模式：1.0 mL/min；色譜柱升溫程序根據(jù)Molina-Calle[23]、Kang Xu[24]等的方法進一步修改：烤箱初始溫度維持在35℃下4 min，3℃/min時升高到60℃，保溫5 min，4℃/min升高至230℃，最后在230℃保持15 min。進樣口溫度230℃，采用不分流手動進樣。

MS條件：電離方式：EI；電離能量：70 eV，離子源溫度：230℃；四級桿溫度：150℃；傳輸線溫度：270℃；掃描模式：SCAN，質(zhì)量掃描范圍為：32～650 amu；無溶劑延遲。

1.3.8 甘蔗啤酒感官評價

隨機邀請20位身體健康，且具有較靈敏嗅覺和味覺的專業(yè)學生(男∶女=1∶1)，按照以下評分細則表進行感官評定。

表3 甘蔗啤酒感官評分標準

1.4 數(shù)據(jù)處理分析

采用Origin 2019軟件和IBM SPSS Statistics 23.0軟件對實驗數(shù)據(jù)進行整理作圖和統(tǒng)計學分析，各組數(shù)據(jù)表示為平均值±標準差。組間均值比較使用單因素方差分析(One-way ANOVA)，P＜0.05表示差異具有顯著性。

2 結果與分析

2.1 不同過濾方式對甘蔗糖漿果膠含量的影響

本研究分別采用過膜法和化學法(亞硫酸法)對甘蔗糖漿進行處理，測量2種處理方法后果膠的含量，結果如表4所示，經(jīng)膜過濾處理的甘蔗糖漿果膠含量較化學法低，因此選用膜過濾法對甘蔗糖漿進行處理。

表4 不同處理方法對甘蔗糖漿果膠含量的影響

2.2 甘蔗糖漿添加方式對啤酒的影響

分別在主發(fā)酵、后發(fā)酵、后貯期添加甘蔗糖漿，研究不同添加方式對啤酒理化指標的影響，結果見表5。結果顯示，甘蔗糖漿添加方式會影響啤酒的總酸與pH變化，但二者之間沒有直接相關性；3種添加方式得到的啤酒色度在15.33～17.05 EBC之間，苦味值在19.3～20.3 IBU范圍內(nèi)，其中主酵與后貯期添加甘蔗糖漿的啤酒的色度與苦味均沒有顯著差異。此外，甘蔗糖漿添加方式對酒精度有顯著的影響。主酵期添加甘蔗糖漿的酒精度最高，為7.1%；后發(fā)酵階段的為6.2%，后貯期5.9%。這是因為甘蔗糖漿的添加會為酵母發(fā)酵提供更多的可發(fā)酵性浸出物，主酵期的酵母活力旺盛，能在最大程度上利用可發(fā)酵性糖，產(chǎn)生大量乙醇，導致成品酒的酒精度數(shù)高。當酵母最大程度上利用可發(fā)酵性糖時，會影響啤酒的醇厚感，使酒體淡薄。品評結果也表示主酵的醇厚感不及后酵與后貯期。

表5 不同甘蔗糖漿添加方式發(fā)酵對于啤酒的理化指標影響

甘蔗糖漿添加方式的不同對殘?zhí)橇康挠绊懸草^大。過高的殘?zhí)橇勘硎酒【浦袣埩袅溯^多的糖，使啤酒帶有較重的甜味，影響啤酒殺口感。主酵與后酵加汁方式的殘?zhí)橇烤捣謩e為7.85和7.65 g/L，二者沒有顯著性差異，這表明甘蔗糖漿的添加，不會影響酵母的發(fā)酵性能。后貯加汁方式殘?zhí)橇扛哌_17.27 g/L，是由于后貯溫度較低，酵母中酶活力降低，代謝減緩導致。感官品鑒也表示后貯的口感較甜，殺口感較差，而主酵與后酵啤酒酸甜適中，殺口感較強，且后酵較于主酵，色澤更明亮，香氣、酒體也更協(xié)調(diào)。

綜上所述，甘蔗糖漿在后酵階段添加的方式是最優(yōu)選。

2.3 甘蔗糖漿添加量對啤酒的影響

在甘蔗啤酒后發(fā)酵階段，分別添加0%～50%的甘蔗糖漿對啤酒理化指標的影響見表6。結果顯示，添加甘蔗糖漿的啤酒酒精度均高于普通全麥啤酒(5.6%)，這是因為甘蔗糖漿的添加，會以碳源的形式參與酵母后期發(fā)酵過程，且其含量的多少會影響酵母對可發(fā)酵性糖的利用率。當甘蔗糖漿添加量為20%時，其相應的殘?zhí)橇繛橄盗刑砑恿恐械淖畹椭担遗c普通全麥啤酒存在顯著差異；而超過20%添加量時，殘?zhí)橇侩S著甘蔗糖漿添加量的增加而增大，這是由于酵母后期發(fā)酵代謝能力有限，無法完全利用所有碳源，而造成碳源浪費，證明甘蔗糖漿的添加量應控制在25%范圍內(nèi)。

表6 不同蔗糖漿添加量對于啤酒的理化指標的影響

此外，添加甘蔗糖漿的啤酒苦味值均低于普通全麥啤酒(19.8 IBU)。添加5%～25%甘蔗糖漿的啤酒，相較于普通全麥啤酒，在色度上不存在顯著差異，二者與甘蔗糖漿添加量不存在線性相關。添加20%與25%甘蔗糖漿的啤酒，感官品鑒總體評分均為88分，但品評結果表明，添加甘蔗糖漿的啤酒的果香味會隨添加量的增加而濃郁，其口感也會越來越甜，相應的酒花香則會隨之變淡，當添加量為20%時，所得成品的果香味與酒花香較協(xié)調(diào)。

綜上理化指標和感官評定結果，20%的比例是甘蔗糖漿的最佳添加量。

2.4 添加甘蔗糖漿對啤酒理化性質(zhì)的影響

基于上述研究，采用后發(fā)酵階段添加20%甘蔗糖漿的方式釀造甘蔗啤酒，進一步對不同啤酒的理化性質(zhì)進行檢測，結果如表7所示。

表7 甘蔗糖漿對啤酒理化性質(zhì)的影響

啤酒的苦味值和色值是衡量啤酒品質(zhì)好壞的重要指標[25]?？辔吨蹈叩椭饕c酒花有關，少部分與氨基酸和苦味酚有關，苦味物質(zhì)主要有聚酮類物質(zhì)、聚查爾酮類物質(zhì)以及這些物質(zhì)在釀造和貯存過程的衍生物、異α-酸的還原制品等，其中異α-酸對啤酒苦味貢獻最大，甘蔗啤酒苦味值低可能是因為甘蔗糖漿本身不含有苦味物質(zhì)，且含有糖類、氨基酸、多酚等物質(zhì)會影響發(fā)酵過程，導致pH下降，使麥汁中的蛋白絡合物析出。添加甘蔗糖漿對啤酒的泡持性影響較大，原因可能是甘蔗糖漿的投料使泡沫蛋白含量減少；甘蔗汁的添加在外觀光澤度和顏色上差異不大，可能是因為甘蔗糖漿與麥芽汁本身顏色接近；幾種啤酒的總酸與pH值并不具差異性，因為總酸還包括啤酒中非游離狀態(tài)的H+。

2.5 添加甘蔗糖漿對啤酒風味的影響

2.5.1 添加甘蔗糖漿的啤酒電子鼻結果分析

電子鼻是一種人工傳感器，能夠快速全面地檢測氣味的整體信息，被廣泛地應用于食品風味領域。將具有一定相關性且數(shù)量較多的多變量指標轉化為互不相干的綜合指標，這種分析方法是電子鼻中最常用的主成分分析(PCA)。在PCA分析中，第一主成分(PC1)是方差貢獻率最大的因素，第二主成分(PC2)則是貢獻率第二的因素，方差貢獻率越大，說明該主成分反映的指標信息越重要[26]。線性判別分析(LDA)是研究樣品所屬類型的一種統(tǒng)計方法，其方差大小代表樣品在空間中的分布狀態(tài)及彼此間的距離，與PCA分析相比，LDA的分類結果更能代表其差異性[27]。與PCA分析類似，LDA中方差貢獻率最大的成分為第一主成分(LD1)，貢獻率第二的成分為第二主成分(LD2)。

對4種酒樣的電子鼻數(shù)據(jù)結果進行PCA分析，結果見圖2，PC1和PC2的貢獻率分別為73.51%和20.49%，總貢獻率達94%。2款市售啤酒在PC1和PC2上均十分相似；全麥啤酒在PC1上接近2款市售啤酒，同時在PC2上存在明顯區(qū)別；甘蔗啤酒在PC1和PC2上均明顯區(qū)別于全麥啤酒及市售2款啤酒。這說明PCA分析能很好地將4種酒樣區(qū)分開來。

圖2 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒指紋圖譜的主成分分析

圖3是4種酒樣的LDA分析圖，作為PCA分析的優(yōu)化，可以擴大差異更直觀的表現(xiàn)氣味區(qū)別，

圖3 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒的LDA分析

其中橢圓是同類型啤酒在相同條件下的數(shù)據(jù)采集點，表示了該產(chǎn)品類型的指紋圖譜，數(shù)據(jù)點越密集代表該樣本的重復率越高。由圖可知，LD1的貢獻率為98.64%，LD2的貢獻率為0.93%，總和為99.57%，能很好地表征4種酒樣的全部特征信息。4種啤酒樣分布在不同區(qū)域，兩兩之間無交叉重疊且距離較遠，表明4種酒樣的氣味存在明顯差異。這說明甘蔗啤酒與全麥啤酒及市售兩款啤酒存在顯著的風味品質(zhì)差異。

將4種啤酒酒樣的電子鼻數(shù)據(jù)進行雷達圖分析，對比結果見圖4。結果顯示，W5S(氨氧化合物)、W1S(甲基類)、W1W(無機硫化合物)是所有啤酒樣品響應值最高的3類傳感器的。4種酒樣對氨氧化合物響應值高，是因為該探測器本身靈敏度較高。對于無機硫化物響應值高，是因為酵母在發(fā)酵過程會生成SO2、H2S、RSH等代謝產(chǎn)物，其產(chǎn)生的量與麥芽、酒花品種、麥汁濃度與成分、酵母菌種及發(fā) 酵工藝等有關。此外，由于各類啤酒中會存在較高含量的2-甲基硫醚物質(zhì)，使得酒樣對甲基類感應器有較高的響應。相較于全麥啤酒，甘蔗啤酒在各個傳感器的響應值都有所不同；甘蔗啤酒在W2W(芳香成分有機硫化物)、W2S(醇類醛酮類)、W3S(長鏈烷烴類)的響應值都高于其他啤酒，這是因為甘蔗糖漿自身所帶香氣物質(zhì)所賦予啤酒的一種特性，由于甘蔗汁也參與了部分發(fā)酵過程，所以它的香氣物質(zhì)醇類、醛酮類和有機硫化物芳香成分在風味上的表現(xiàn)更加突出，即果香味更加濃郁。

圖4 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒的電子鼻雷達圖

2.5.2 甘蔗啤酒風味物質(zhì)的GC-MS分析

GC-MS檢測中，共檢測出98種化合物，對比2款市售啤酒，甘蔗啤酒相同的化合物有45種，其中酯類21種，醇類15種，酚類3種，酮類3種，醛類1種，烯類1種，而酯類和醇類占了80%，說明醇和酯類是構成甘蔗啤酒的基本風味物質(zhì)；其中4種啤酒共有的化合物有32種，酯類物質(zhì)17種，醇類物質(zhì)9種，酮類物質(zhì)2種，酚類物質(zhì)1種，醛類物質(zhì)1種，烯類物質(zhì)1種，醚類物質(zhì)1種。甘蔗啤酒對比其他3種啤酒所特有的物質(zhì)有11種，分別是氯甲酸正辛酯，肉豆蔻酸乙酯，反式-肉桂酸乙酯，己酸苯乙酯，棕櫚酸乙酯，4-乙基苯甲醛，間苯二甲醛，樟腦，苯乙酮，環(huán)十二烷，4-乙基二苯甲酮。這些物質(zhì)中除氯甲酸正辛酯是甘蔗汁本身所含有的，其余均是甘蔗汁被酵母利用后的代謝產(chǎn)物，可賦予甘蔗啤酒特殊風味[28]。

表8 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒的揮發(fā)性成分組成

分類 序號 揮發(fā)性化合物 風味描述 RT(min) 分子量(amu) 相對含量(%) 全麥啤酒 甘蔗啤酒 市售1 市售2 酯類 18 辛酸乙酯 杏子、花香 35.438 172.146 19.674 19.791 17.016 15.357 19 醋酸辛酯 花香、脂蠟香 37.253 172.146 0.197 0.217 0.414 0.687 20 壬酸乙酯 果香、玫瑰、酒香 39.989 186.162 0.269 0.321 0.098 0.054 21 辛酸異丁酯 NF 40.701 200.178 0.017 0.035 NQ NQ 22 氯甲酸正辛酯 果香 41.134 192.092 NQ 0.586 NQ NQ 23 癸酸乙酯 葡萄、梨香 44.38 200.178 6.257 4.795 1.401 2.275 24 辛酸異戊酯 青草、果香 45.176 214.193 0.101 0.302 NQ 0.015 25 反式-4-癸烯酸乙酯 花香 45.483 198.162 0.372 NQ NQ NQ 26 安息香酸乙酯 果香 45.602 150.068 0.082 0.091 0.056 0.064 27 乙酸癸酯 甜橙、玫瑰、菠蘿果香 46.042 200.178 0.036 NQ NQ 0.057 28 乙基9-癸烯酸酯 果味、脂香味 46.509 198.162 4.062 3.96 0.369 0.725 29 香葉酸甲酯 NF 46.663 182.131 0.617 0.386 0.127 0.325 30 9-癸烯基乙酸酯 NF 48.184 198.162 NQ NQ NQ 0.03 31 乙酸香葉酯 花香、果香 49.036 196.146 0.031 0.029 0.034 0.03 32 苯乙酸乙酯 蜂蜜、玫瑰香 50.237 164.084 0.027 0.049 0.029 0.036 33 乙酸苯乙酯 蜂蜜、玫瑰、蘋果香，伴有可可和威士忌香 51.382 164.084 2.611 8.201 6.086 9.984 34 月桂酸乙酯 樹葉、青澀果實香 52.345 228.209 0.159 0.219 0.019 NQ 35 2,2,4-三甲基戊二醇異丁酯 愉快酮香 53.608 286.214 NQ 0.077 0.039 NQ 36 3-苯丙酸乙酯 蜂蜜香、果香、花香 53.881 178.099 0.07 0.108 0.072 0.068 37 異丁酸苯乙酯 果香 56.652 192.115 0.057 NQ NQ NQ 38 肉豆蔻酸乙酯 花香 59.472 256.24 NQ 0.031 NQ NQ 39 反式-肉桂酸乙酯 輕微桂皮香 62.258 176.084 NQ 0.035 NQ NQ 40 己酸苯乙酯 蜂蜜香、果香、花香、木香、蠟香 63.444 220.146 NQ 0.087 NQ NQ 41 棕櫚酸乙酯 蠟香、果爵和奶油香氣 66.034 284.272 NQ 0.052 NQ NQ 醇類 42 乙醇 白酒味 8.793 46.042 14.774 12.073 18.836 13.821 43 正丙醇 乙醇氣味 12.514 60.058 0.08 0.0656 0.083 0.09 44 異丁醇 特殊氣味 15.418 74.073 0.506 0.62 0.504 0.632 45 異戊醇 草香、果香 23.026 88.089 13.623 11.607 13.146 11.17 46 正己醇 青草香 31.368 102.104 0.059 0.039 0.037 NQ 47 2-壬醇 水果清香 39.361 144.151 0.14 0.056 0.034 NQ 48 苯甲醇 芳香 39.578 106.042 0.033 0.077 0.117 NQ 49 芳樟醇 花香,柑橘 40.527 154.136 0.539 0.453 0.474 0.68 50 正辛醇 柑橘、木質(zhì) 41.085 130.136 0.895 NQ 0.791 0.867 51 月桂烯醇 NF 43.298 154.136 NQ NQ NQ 0.035 52 2-癸醇 NF 43.682 158.167 0.03 0.017 NQ 0.051 53 α-松油醇 果香 46.782 154.136 0.043 0.02 0.038 0.095 54 3-甲硫基丙醇 圓蔥、肉臭味，伴有醬油氣味 47.661 106.045 NQ NQ 0.047 NQ 55 2-十二醇 NF 47.696 186.198 0.205 0.139 NQ NQ 56 1-癸醇 脂蠟味 49.399 158.167 NQ 0.678 NQ 0.488 57 香茅醇 天竺葵、玫瑰、青草味 49.511 156.151 0.508 0.346 0.352 0.174 58 橙花醇 玫瑰、橙花香，微帶檸檬香 50.802 154.136 0.028 0.032 NQ 0.009 59 香葉醇 花香 52.506 154.136 0.103 0.054 0.066 0.095 60 苯乙醇 甜，玫瑰味 54.928 122.073 9.061 12.49 9.913 10.503

注：NF=未找到，不易描述；NQ=未檢出，不可以量化；選擇匹配度＞70%；檢測2-乙酰基吡咯在2個時間段出峰，因此共檢出物質(zhì)為98種。

2.5.3 添加甘蔗糖漿對醛類和酯類的影響

醛類物質(zhì)中對啤酒風味影響最大與占比最高的是乙醛，揮發(fā)性極強，由丙酮酸脫羧形成，是酵母進行乙醇發(fā)酵的中間代謝產(chǎn)物，主要在啤酒發(fā)酵前期形成，其風味閾值為10 mg/L[24]。乙醛含量過高的啤酒，飲用起來有辛辣的香草味，風味不柔和不協(xié)調(diào)。如圖5所示，4種啤酒乙醇含量皆未超過閾值(對照組)，且甘蔗啤酒中未檢測出乙醛。這可能是因為甘蔗啤酒采用二次發(fā)酵的工藝，添加甘蔗糖漿為主酵后仍保有較高活性的少量酵母提供養(yǎng)分，促使部分乙醛被酵母繼續(xù)還原。此外，甘蔗富含多種具抗氧化生物活性的物質(zhì)，酵母在利用甘蔗糖漿后會產(chǎn)生較多的SO2，SO2可與乙醛發(fā)生化學反應生成復合物，從而減少甘蔗啤酒中游離乙醛的含量[29]。

酯類可以賦予啤酒果香和花香，使其口味豐滿協(xié)調(diào)，由有機酸和醇的酶促縮合而形成。若含量過高，則會加重啤酒的苦味，過低會使其寡淡。啤酒中酯類總量一般范圍為15～50 mg/L，由圖5知，甘蔗啤酒比其他3種啤酒酯類含量更高，且在正常范圍內(nèi)(低于對照組)，其酯香味更為濃郁，口感更佳。

圖5 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒中醛酯含量

2.5.4 不同啤酒的感官評價

從色澤、口味、香氣、泡沫和澄清度5個方面對不同啤酒樣品進行感官評價，如圖6所示，色澤和澄清度差異不明顯(P＞0.05)；泡沫評價方面，市售啤酒2得分較高，為18.7分；甘蔗啤酒的香味較其他3種啤酒更受喜歡，得分最高，為19.7分，其次為市售啤酒，得分為18.6；甘蔗啤酒和市售啤酒1的口感得分較高，分別為38.1和36.6分。綜合以上結果，可見甘蔗啤酒總體評分較高，是一種較佳的釀造品種。

圖6 甘蔗啤酒、全麥啤酒與市售啤酒感官評價剖析圖

3 總結

本實驗選擇了果膠含量較低的膜法澄清甘蔗糖漿為實驗原料，分析了甘蔗糖漿添加方式及添加量對發(fā)酵啤酒理化性質(zhì)的影響，對比分析了甘蔗啤酒與其他啤酒風味的差異。結果表明，添加甘蔗糖漿可以改善啤酒品質(zhì)。采用后發(fā)酵添加甘蔗糖漿的方式，添加量為20%時，所得甘蔗啤酒品質(zhì)最佳。電子鼻分析結果表明，甘蔗啤酒與市售啤酒及普通全麥啤酒在氣味上有明顯差異，有機硫化物芳香成分更加突出。與其他啤酒相比，甘蔗啤酒所特有的11種風味物質(zhì)與其特殊風味相關。醇和酯類構成了甘蔗啤酒的基本風味，酯類賦予甘蔗啤酒以果香和花香，使其口味豐滿協(xié)調(diào)。感官評價綜合分最高。成品啤酒純正協(xié)調(diào)，殺口力強，泡沫細膩，具有特征甘蔗風味。甘蔗啤酒的醛類和酯類含量均在正常范圍內(nèi)，且不含乙醛。研究結果為甘蔗啤酒后續(xù)工業(yè)化生產(chǎn)和下一步研究提供了理論和實踐依據(jù)。添加甘蔗糖漿對于啤酒泡沫穩(wěn)定性及營養(yǎng)價值亟需進一步研究。