菠菜螺旋藻復合精釀小麥綠啤揮發性香氣表征研究

魏 登，劉艷霞，金永燮，佟立爽

（吉林農業科技學院 食品工程學院，吉林吉林 132101）

螺旋藻營養豐富，具有增強免疫功能、抗衰老、美容養顏等功效，是一種理想的天然保健食品[1]。利用螺旋藻釀制的啤酒酒體呈碧綠色，清澈透亮，為消費者帶來清新自然的飲用體驗，受到消費者的青睞。但螺旋藻精釀啤酒色澤過于碧綠，不符合中國人對啤酒顏色的認知。楊繼遠等[2]成功利用苦瓜與螺旋藻浸提液研制出了苦瓜螺旋藻復合啤酒，成品口味純正、淡爽、協調且柔和。這表明螺旋藻浸提液與其他天然食物資源復合釀造啤酒是可行的。本研究在前期大量試驗基礎上，通過傳統黃啤加工方法，添加菠菜螺旋藻復合浸提液成功釀制出菠菜螺旋藻復合綠色啤酒[3]。為進一步優化綠啤加工工藝、探明成品啤酒的風味組成，本試驗采用小麥淡色啤酒加工方法，通過添加菠菜螺旋藻混合浸提液調節綠啤色澤，開發菠菜螺旋藻復合小麥精釀綠色啤酒，并采用氣相色譜質譜聯用儀測定其香氣組成[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 材料

淡色麥芽、小麥麥芽、焦香麥芽（濟南雙麥啤酒物資有限公司）；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（濟南雙麥啤酒物資有限公司）；薩茲啤酒花（帝伯仕精釀有限公司）。

1.1.2 儀器與設備

AL104 電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；XS-10 型多功能麥芽粉碎機：上海兆申科技有限公司粉碎機；啤酒全套生產線（包括發酵罐、糖化罐、回旋槽、制冷系統及啤酒灌裝設備）：哈爾濱順成創新科技發展有限公司；LB-90 型手持糖度計：河北慧采科技有限公司。

1.2 菠菜螺旋藻復合小麥啤酒加工方法

將菠菜和螺旋藻浸提液按照7 ∶3 的比例混合均勻待用。粉碎麥芽，麥皮破而不碎，粉∶粒∶皮為2 ∶4 ∶3。糖化階段水料比為3.5 ∶1 ～4.0 ∶1，初始溫度35 ℃保溫5 min，45 ℃保溫10 min，53 ℃保溫20 min，63 ℃保溫35 min，68 ℃保溫10 min，72 ℃保溫25 min，78 ℃導入過濾鍋進行過濾，靜置回流15 min，一次過濾40 ～60 min，保留麥汁量5 ～6 L；洗 糟40 ～60 min，保 留 麥 汁 量5 ～6 L，去除雜質后凈麥汁量為11 ～12 L，保持糖度在10.5 °P。導入糖化鍋煮沸，煮沸時間70 ～90 min，分次投放酒花：第1 次投放（初沸）薩茲啤酒花2 g，第2 次投放（沸后20 min）5 g，第3 次投放（煮沸結束）4 g。將麥汁導入回旋鍋回旋10 ～15 min，去除麥汁雜質。冷卻階段溫度為18 ～20 ℃，時間30 ～60 min，入罐前加入菠菜螺旋藻復合浸提液并充氧5 min。發酵階段的酵母添加量為80 ～120 g/100 L。發酵第1 天溫度22 ℃，糖度8.0 ～10.0 °P；第2 天降溫至18 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第3 天溫度10.0 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第4 天溫度10 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第5 天溫度4 ℃，糖度3.5 ～4.5 °P；第6天溫度4 ℃，糖度3.0 ～3.5 °P；第7 天溫度2 ℃，糖度2.8 ～3.2 °P；第8 ～9 天溫度0 ～2 ℃，糖度2.8 ～3.2 °P。除第一天壓力為0 外，第2 ～9 天壓力均為0.1 MPa。

1.3 香氣化合物檢測方法

1.3.1 樣品前處理

量取6 mL 成品啤酒樣品，置于20 mL 頂空瓶中，加入3 mL 飽和氯化鈉溶液，密封，在80 ℃條件下平衡40 min，用固相微萃取針萃取40 min。

1.3.2 氣相色譜-質譜聯用條件

氣 相 色 譜 條 件：HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）色譜柱，柱前壓50 Pa，高純氦載氣，載氣流速1.0 mL·min-1，進樣2 min，程序升溫40 ℃，保持4 min，以5 ℃·min-1的速度升溫至130 ℃，保持4 min，再以10 ℃·min-1的速度升溫至230 ℃，保持6 min。

質譜條件：電子轟擊電離源，電子能量70 eV，掃描質量范圍35 ～335 amu，全掃描。將采集到的質譜圖利用NIST 譜庫進行檢索，定性揮發性成分，根據峰面積值進行歸一化處理，分析各揮發性成分的相對含量[5]。

2 結果分析

2.1 菠菜螺旋藻復合小麥啤酒香氣成分表征

由表1 可知，菠菜螺旋藻復合小麥啤酒中共檢測出62 種香氣化合物。其中醇類香氣化合物11 種，酯類香氣化合物21 種，酸類化合物8 種，醛類化合物4 種，烷類化合物5 種，酮類化合物3 種，酚類化合物3 種，另有碳酸氣、17 氯基-7-庚炔、1-甲基芴、4-甲基-1-庚烯、2-甲基-3-己烯、對二芐氧基苯、2-氨乙基異丙醚7 種化合物。

表1 菠菜螺旋藻復合小麥啤酒香氣成分表征

2.2 菠菜螺旋藻復合小麥啤酒香氣成分貢獻分析

根據表1 香氣表征結果中各香氣化合物的相對含量可知，醇類化合物占菠菜螺旋藻復合小麥啤酒總香氣成分的76.57%，酸類揮發物占10.92%，酯類化合物占9.85%。烷類、酚類、酮類及其他揮發性香氣化合物占總香氣成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻復合小麥啤酒中的主要揮發性香氣化合物成分為醇類、酸類、酯類，總貢獻率為97.34%，與其他含量較少的香氣化合物共同賦予菠菜螺旋藻復合小麥啤酒香氣。

3 結論

采用傳統小麥淡色啤酒加工工藝，添加菠菜和螺旋藻浸提液制作小麥精釀綠啤是可行的，得到的成品品質較佳。從菠菜螺旋藻復合小麥精釀綠啤中共檢測出62 種揮發性香氣化合物，其中醇類香氣化合物11 種，占樣品中總香氣成分的76.57%；酸類香氣化合物8 種，占總香氣成分的10.92%；酯類香氣化合物21 種，占總香氣成分的9.85%。烷類、酚類、酮類及其他揮發性香氣化合物22 種，占總香氣成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻復合小麥精釀綠啤的主要揮發性香氣化合物為醇類、酸類、酯類，總貢獻率為97.34%。