菠菜螺旋藻復(fù)合精釀小麥綠啤揮發(fā)性香氣表征研究

魏 登，劉艷霞，金永燮，佟立爽

（吉林農(nóng)業(yè)科技學(xué)院 食品工程學(xué)院，吉林吉林 132101）

螺旋藻營養(yǎng)豐富，具有增強免疫功能、抗衰老、美容養(yǎng)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(fù)合啤酒，成品口味純正、淡爽、協(xié)調(diào)且柔和。這表明螺旋藻浸提液與其他天然食物資源復(fù)合釀造啤酒是可行的。本研究在前期大量試驗基礎(chǔ)上，通過傳統(tǒng)黃啤加工方法，添加菠菜螺旋藻復(fù)合浸提液成功釀制出菠菜螺旋藻復(fù)合綠色啤酒[3]。為進一步優(yōu)化綠啤加工工藝、探明成品啤酒的風(fēng)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(diào)節(jié)綠啤色澤，開發(fā)菠菜螺旋藻復(fù)合小麥精釀綠色啤酒，并采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定其香氣組成[4]。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)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(shè)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(chǎn)線（包括發(fā)酵罐、糖化罐、回旋槽、制冷系統(tǒng)及啤酒灌裝設(shè)備）：哈爾濱順成創(chuàng)新科技發(fā)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(fù)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(dǎo)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(zhì)后凈麥汁量為11 ～12 L，保持糖度在10.5 °P。導(dǎo)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(jié)束）4 g。將麥汁導(dǎo)入回旋鍋回旋10 ～15 min，去除麥汁雜質(zhì)。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(fù)合浸提液并充氧5 min。發(fā)酵階段的酵母添加量為80 ～120 g/100 L。發(fā)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(zhì)譜聯(lián)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(zhì)譜條件：電子轟擊電離源，電子能量70 eV，掃描質(zhì)量范圍35 ～335 amu，全掃描。將采集到的質(zhì)譜圖利用NIST 譜庫進行檢索，定性揮發(fā)性成分，根據(jù)峰面積值進行歸一化處理，分析各揮發(fā)性成分的相對含量[5]。

2 結(jié)果分析

2.1 菠菜螺旋藻復(fù)合小麥啤酒香氣成分表征

由表1 可知，菠菜螺旋藻復(fù)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(fù)合小麥啤酒香氣成分表征

2.2 菠菜螺旋藻復(fù)合小麥啤酒香氣成分貢獻分析

根據(jù)表1 香氣表征結(jié)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(fù)合小麥啤酒總香氣成分的76.57%，酸類揮發(fā)物占10.92%，酯類化合物占9.85%。烷類、酚類、酮類及其他揮發(fā)性香氣化合物占總香氣成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻復(fù)合小麥啤酒中的主要揮發(fā)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(fù)合小麥啤酒香氣。

3 結(jié)論

采用傳統(tǒng)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(zhì)較佳。從菠菜螺旋藻復(fù)合小麥精釀綠啤中共檢測出62 種揮發(fā)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(fā)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(fù)合小麥精釀綠啤的主要揮發(fā)性香氣化合物為醇類、酸類、酯類，總貢獻率為97.34%。