CN106770727B - 一种原浆啤酒风味品质的评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种原浆啤酒风味品质的评价方法；该方法以单位原麦汁浓度中异戊醇含量作为原浆啤酒的风味评价参数，通过与标准原浆啤酒风味等级表(即表1)比较，确定原浆啤酒感官风味等级。目的在于利用风味物质含量来科学合理地评价原浆啤酒的风味品质，从而进一步提高原浆啤酒质量，保障产品品质稳定；本发明可利用啤酒厂家原有的检测仪器、设备与方法，不需新的检测人员及其培训，对结果的判定简单直接、方便快捷、准确科学，在啤酒厂家推广的实用性强。
Description
(一)所属技术领域
本发明涉及一种原浆啤酒风味品质的评价方法，属于发酵食品检测技术领域。
(二)背景技术
原浆啤酒是以大麦芽、水和占麦芽总量40％以上的小麦芽为主要原料，利用小麦啤酒酵母酿制而成，具有小麦芽经酿造所产生的特殊香气的浑浊小麦啤酒。原浆啤酒颜色呈浅黄色，酒体浑浊，泡沫形似奶油，洁白蓬松、细腻持久，具有典型的酯香(香蕉香气)与酚香(丁香香气)等酵母发酵特征，并辅以淡淡的面包与小麦的香气，入口协调，稍显甜味，苦味淡薄，酒体适中；小麦能赋予原浆啤酒蓬松、细腻、丰满的口感，而高的CO2含量则保持细微的泡沫持久不散。
目前国内生产厂家多采用传统的设备、检测技术与评价标准来指导、规范啤酒产品品质。但对于新型啤酒-原浆啤酒来讲，传统的设备、技术与标准难免会存在偏差和不适用性。原浆啤酒的风味主要来源于原料和麦汁制备、酵母发酵与后处理等过程，风味物质的含量与组成则主要取决于所使用的啤酒酵母。除乙醇外，酵母的风味代谢产物当属挥发性的醇类和酯类。因此在啤酒生产中，各厂家均以醇酯比作为啤酒质量的内控指标。醇酯比即啤酒中总醇含量与总酯含量的比值，其计算公式为：
醇酯比＝总醇/总酯＝
(正丙醇+异丁醇+异戊醇)/(甲酸乙酯+乙酸乙酯+乙酸异丁酯+乙酸异戊酯+己酸乙酯+辛酸乙酯)
众所周知，啤酒中醇、酯含量受多种因素的影响，主要包括麦汁浓度、麦汁中氨基氮含量、麦汁中的溶氧量、发酵罐类型、发酵工艺和使用菌种、发酵过程菌种的纯净程度等等。对于特定工艺与设备条件下的啤酒产品来讲，最主要的影响因素是麦汁浓度与发酵过程菌种的纯净程度。因为啤酒原麦汁浓度不同可导致啤酒酵母产醇、产酯的量各异。原浆啤酒酵母不同于我国传统的下面啤酒酵母，使的原浆啤酒带有更多的啤酒酵母发酵特征，特别是挥发酯含量较高。若继续沿用醇酯比来评价原浆啤酒，则常常导致醇酯比不高，酒的感官风味不佳等现象。特别是当发酵过程中存在产酯高、产醇低的野生酵母与乳酸菌时，检测指标评价与感官评价结果相差更大。因此研究影响原浆啤酒品质评价指标的关键参数，寻求更具有代表性的品控指标，有利于科学合理地评价、规范、监督原浆啤酒生产，提高原浆啤酒的品质，进一步推动啤酒产业的健康、持续、快速发展。
(三)发明内容
基于用醇酯比评价原浆啤酒的风味品质存在偏差的问题，本发明提供了一种原浆啤酒风味品质的评价方法。目的在于利用风味物质含量来科学合理地评价原浆啤酒的风味品质，从而进一步提高原浆啤酒质量，保障产品品质稳定；该方法以单位原麦汁浓度中异戊醇含量作为原浆啤酒的风味评价参数，通过与标准原浆啤酒风味等级表(即表1)比较，确定原浆啤酒(即浑浊小麦啤酒)感官风味等级。该方法与以醇酯比作为风味指示指标来评价原浆啤酒风味品质的方法相比较更准确、更科学。本发明适用于原麦汁浓度为8～13°P(％，m/m)的原浆啤酒。
一种原浆啤酒风味品质的评价方法，是以原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量作为原浆啤酒风味评价参数，确定原浆啤酒感官风味等级的方法。具体如下：
1、先依据公式(1)计算单位原麦汁浓度异戊醇含量作为风味等级指标：
W＝A/X (1)
式中：W，原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量，单位(mg/L)/°P；
A，原浆啤酒中的异戊醇含量，单位mg/L；
X，原浆啤酒的原麦汁浓度，单位°P。
2、根据公式(1)计算原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量，查表1确定原浆啤酒的风味等级，原浆啤酒风味等级数越小，表明其风味品质越好。
表1单位原麦汁浓度异戊醇含量与原浆啤酒风味等级关系标准表
| 原浆啤酒风味等级 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 单位原麦汁浓度异戊醇含量(mg/L)/°P | ≤6.10 | 6.11～7.40 | 7.41～7.80 | 7.81～8.90 |
注：原浆啤酒风味等级为优秀(1分)、良好(2分)、中等(3分)、合格(4分)
所述步骤1)中先采用顶空气相色谱法(外标法)测定原浆啤酒样品中异戊醇的含量(A)，为国内啤酒厂家采用的常规方法。该法也可参考《浑浊小麦啤酒贮存老化的初步研究》(何桂芬，2013年，指导教师：杜金华)。
所述步骤1)中参照GB/T 4928啤酒分析方法中原麦汁浓度(9)的方法测定原浆啤酒的原麦汁浓度(X)。将A和X的测定结果，代入公式(1)计算原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇的含量。
本发明的有益效果是：
本发明确定异戊醇为影响原浆啤酒感官风味的最重要指示指标；异戊醇生成量受原浆啤酒中原麦汁浓度的影响显著，以单位原麦汁浓度中异戊醇含量来评价原浆啤酒的风味更合理、更科学，避免了因微生物污染导致的原浆啤酒感官风味分析与仪器分析结果之间的评价差异；本发明确定了单位原麦汁浓度中异戊醇含量与原浆啤酒风味等级的关系，杜绝了不同麦汁浓度酿造的原浆啤酒中酒精、真浓度的差异对啤酒风味的影响。
该发明可利用啤酒厂家原有的检测仪器、设备与方法，不需新的检测人员及其培训，对结果的判定简单直接、方便快捷、准确科学。在啤酒厂家推广的实用性强，应用前景广阔。
(四)具体实施方式
实施例1单位原麦汁浓度异戊醇含量作为原浆啤酒风味评价参数及单位原麦汁浓度异戊醇含量与原浆啤酒感官风味等级关系表的确定
发明人检测、分析了59批原浆啤酒的理化指标、风味指标，并聘请7位专业评价员依照GB 4927、GB/T 4928对原浆啤酒进行感官评价。将相关性较强的指标(包括酒精度、原麦汁浓度、正丙醇、异丁醇、异戊醇、总醇、总酯、醇酯比，感官风味评价等指标)列于表2。由于单一酯组分含量较低，对感官风味的影响较弱，因此表2只列出了总酯含量。
表2原浆啤酒的理化、风味指标与感官风味
注：①总醇＝正丙醇+异丁醇+异戊醇
②总酯＝甲酸乙酯+乙酸乙酯+乙酸异丁酯+乙酸异戊酯+己酸乙酯+辛酸乙酯
③感官风味指标：优秀(1分)、良好(2分)、中等(3分)、合格(4分)
表3原浆啤酒理化、风味指标的最大值、最小值与平均值
59批原浆啤酒各项指标的平均值、最大值、最小值列于表3。本发明所涉及原浆啤酒的原麦汁浓度为8.3％～12.1％，酒精为3.3％～5.0％；正丙醇、异丁醇、异戊醇、总醇、总酯含量的最大值分别为17.84mg/L、35.42mg/L、100.59mg/L、148.47mg/L、41.77mg/L；醇酯比为2.54～6.56。
发明人分析了表2中原浆啤酒各指标间的相关性，将结果列于表4。
表4 59批原浆啤酒理化与感官指标间的相关性
| 酒精 | 原麦汁浓度 | 正丙醇 | 异丁醇 | 异戊醇 | 总酯 | 总醇 | 醇酯比 | 感官风味 | |
| 酒精 | 1 | ||||||||
| 原麦汁浓度 | 0.9836 | 1 | |||||||
| 正丙醇 | 0.2983 | 0.2379 | 1 | ||||||
| 异丁醇 | 0.2689 | 0.2859 | 0.5082 | 1 | |||||
| 异戊醇 | 0.6457 | 0.7096 | 0.1858 | 0.6384 | 1 | ||||
| 总酯 | 0.7486 | 0.7699 | -0.0017 | -0.1613 | 0.3895 | 1 | |||
| 总醇 | 0.5868 | 0.6261 | 0.4665 | 0.8516 | 0.9308 | 0.2190 | 1 | ||
| 醇酯比 | -0.3557 | -0.3598 | 0.2055 | 0.5855 | 0.1648 | -0.8157 | 0.3370 | 1 | |
| 感官风味 | 0.0448 | 0.1054 | -0.0163 | 0.4408 | 0.4681 | -0.0789 | 0.46239 | 0.3676 | 1 |
通过相关性分析结果得出：
(1)感官风味与异戊醇、总醇、异戊醇相关性高，与醇酯比相关性低。
从含量上来讲，与感官风味值相关性较密切的指标由高到低分别是异戊醇(0.4681)、总醇(0.46239)、异丁醇(0.4408)、醇酯比(0.3676)。其中感官风味与总醇、异戊醇的相关性接近，而与醇酯比的相关性则远低于前两者。研究中发明人发现，某些啤酒样品虽然醇酯比较低，但感官风味很差；特别地若发酵过程中污染了某些产酯能力较强的野生酵母或乳酸菌，检测结果产品的总醇高、总酯更高，计算出的醇酯比低，啤酒感官风味很差，而微生物检验结果往往滞后于风味指标检验结果3～5天。因此用醇酯比来评价原浆啤酒的风味品质有些偏颇。
(2)异戊醇与总醇的相关性最密切。
表4显示，异戊醇与总醇的相关性最密切，相关系数高达0.9308(p<0.05)、其次为异丁醇(0.8516、p<0.05)、正丙醇相关性最小，只有0.4665(p<0.05)。而异戊醇与总醇与感官风味指标相关性相近，由此异戊醇含量比总醇、乃至醇酯比起着至关重要的作用。从量与相关性上来讲，异戊醇作为原浆啤酒风味的指示指标更合理。
风味物质对啤酒风味的影响，取决于该物质的风味强度(FU值)。FU值的计算见公式(2)。
FU值＝风味物质在啤酒中的含量(mg/L)/该物质在啤酒中的风味阈值(mg/L) (2)
FU数值越大，对啤酒风味的影响越大。其中2.0FU为主风味物质，对风味影响最大；0.5～2.0FU为二级风味物质，对风味影响次之；低于0.5FU为三级风味物质，对风味影响弱。正丙醇、异丁醇、异戊醇在啤酒中的含量、阈值与风味描述列于表5。
用表5中的风味阈值除表3中正丙醇、异丁醇、异戊醇的最大值、最小值与平均值，得风味强度值(表6)，异戊醇的FU值最高(1.4370～3.3530)，对原浆啤酒的影响最为强烈；异丁醇、正丙醇风味阈值强度远低于异戊醇，单独的影响可以忽略。表4显示，异戊醇与异丁醇正相关(0.6384)、异丁醇与正丙醇正相关(0.5082)，因此，异戊醇能够指示异丁醇、正丙醇可能的潜在影响。异丁醇FU值至有0.4428，对原浆啤酒风味的影响小；正丙醇风味阈值高达600mg/L，在原浆啤酒中的含量只有17.84mg/L，FU值低至0.0297，对原浆啤酒的影响微乎其微，无需多虑。据此从风味强度上讲异戊醇可作为原浆啤酒感官风味的监控指标，而异丁醇、正丙醇影响小，无需单独考虑。
表5啤酒中正丙醇、异丁醇、异戊醇的含量、阈值范围与风味特征
| 高级醇 | 啤酒中平均值(mg/L) | 滋味阈值(mg/L) | 风味特征 |
| 正丙醇 | 18.80 | 600 | 杂醇味、溶剂味 |
| 异丁醇 | 36.50 | 80～100 | 酒精味、溶剂味 |
| 异戊醇 | 58.00 | 30～70 | 酒精味、香蕉味 |
注：表中数据来源于专业文献。
表6 59个原浆啤酒中正丙醇、异丁醇和异戊醇的风味强度
(3)异戊醇含量高低受原浆啤酒原麦汁浓度的影响
异戊醇为原浆啤酒酵母的正常代谢产物，麦汁浓度高、产酒精多，异戊醇产量高(表2)。表4显示，异戊醇与原浆啤酒酒精含量、原麦汁浓度有显著正相关性，且与原麦汁浓度的相关系数(0.7096)高于与酒精含量的相关系数(0.6457)，原浆啤酒中酒精含量与原麦汁浓度的相关系数高达0.9836。优质原浆啤酒应是醇酯比低，表4中总酯与原麦汁浓度的相关性(0.7699)高于异戊醇与原麦汁浓度的相关性。据此以单位原麦汁浓度异戊醇的含量作为评价啤酒风味指标的参数更合理。
因此确定，单位原麦汁浓度异戊醇的含量为监控原浆啤酒风味的最佳指标。
单位原麦汁浓度中理化指标、风味指标的计算如公式(3)。式中指标分别为酒精度、正丙醇、异丁醇、异戊醇、总醇、总酯、醇酯比。计算值与感官风味指标的相关性列于表7。
单位原麦汁浓度理化风味指标[(mg/L)/°P]＝啤酒中某理化指标的含量(mg/L)/啤酒的原麦汁浓度(°P) (3)
表7与表4结果比较，单位原麦汁浓度中异戊醇、总醇、异丁醇含量与感官指标的相关性均高于表4中的对应数据，且异戊醇相关系数高于0.5。因此以单位原麦汁浓度异戊醇含量来指示啤酒风味的优劣，比原来的醇酯比更合理。将单位原麦汁浓度异戊醇含量与原浆啤酒感官风味等级值进行比对，结果列于表1。
表7原浆啤酒单位原麦汁浓度中理化指标与感官风味间的相关性
| 酒精度 | 正丙醇 | 异丁醇 | 异戊醇 | 总酯 | 总醇 | 醇酯比 | 感官味标 | |
| 酒精度 | 1 | |||||||
| 正丙醇 | 0.2971 | 1 | ||||||
| 异丁醇 | -0.1150 | 0.4293 | 1 | |||||
| 异戊醇 | -0.3196 | 0.0223 | 0.6616 | 1 | ||||
| 总酯 | 0.0830 | -0.2777 | -0.5834 | -0.2292 | 1 | |||
| 总醇 | -0.1833 | 0.3960 | 0.8999 | 0.8938 | -0.4318 | 1 | ||
| 醇酯比 | -0.1970 | 0.2918 | 0.6760 | 0.4134 | -0.9216 | 0.5869 | 1 | |
| 感官风味 | -0.2778 | -0.0400 | 0.4286 | 0.5599 | -0.1910 | 0.5114 | 0.2962 | 1 |
表1单位原麦汁浓度异戊醇含量与原浆啤酒感官风味等级关系标准表
| 原浆啤酒风味等级 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 单位原麦汁浓度异戊醇含量(mg/L)/°P | ≤6.10 | 6.11～7.40 | 7.41～7.80 | 7.81～8.90 |
验证例1 8.4°P原浆啤酒风味评价
根据表9中数据，得到单位原麦汁浓度异戊醇含量为6.17(mg/L)/°P，查表1得到该原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量风味评价等级为2，与表9感官风味评价等级相符。
表9原浆啤酒品质指标(原麦汁浓度度为8.4％)
验证例2 10.2°P原浆啤酒风味评价
表10原浆啤酒品质指标(原麦汁浓度为10.2％)
根据表10中数据，得到单位原麦汁浓度异戊醇含量为5.41(mg/L)/°P，查表1得到该原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量风味评价等级为1，与表10中感官风味评价等级相符。
验证例3 12.1°P原浆啤酒风味评价
表11原浆啤酒品质指标(原麦汁浓度为12.1％)
根据表11中数据，得到单位原麦汁浓度异戊醇含量为7.51(mg/L)/°P，查表1得到该原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量风味评价等级为3，与表11中感官风味评价等级相符。
Claims (1)
1.一种原浆啤酒风味品质的评价方法，是以原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量作为原浆啤酒风味评价参数，确定原浆啤酒感官风味等级的方法；其特征在于具体步骤如下：
1）先依据公式（1）计算单位原麦汁浓度异戊醇含量作为风味等级指标：
W = A / X （1）
式中：W，原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量，单位（mg/L）/oP；
A，原浆啤酒中的异戊醇含量，单位mg/L；
X，原浆啤酒的原麦汁浓度，单位oP；
所述原浆啤酒中异戊醇的含量A采用顶空气相色谱法测定；
所述原浆啤酒的原麦汁浓度X参照GB/T 4928啤酒分析方法中原麦汁浓度的方法测定；
2）根据公式（1）计算原浆啤酒单位原麦汁浓度异戊醇含量，查表1确定原浆啤酒的风味等级，原浆啤酒风味等级数越小，表明其风味品质越好；
表1 单位原麦汁浓度异戊醇含量与原浆啤酒风味等级关系标准表
注：原浆啤酒风味等级分：1分为优秀、2分为良好、3分为中等、4分为合格。
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