JPH1194814A - 光学活性ジオールの光学分割分析法 - Google Patents

光学活性ジオールの光学分割分析法

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JPH1194814A
JPH1194814A JP9273274A JP27327497A JPH1194814A JP H1194814 A JPH1194814 A JP H1194814A JP 9273274 A JP9273274 A JP 9273274A JP 27327497 A JP27327497 A JP 27327497A JP H1194814 A JPH1194814 A JP H1194814A
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JP
Japan
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beer
propylene glycol
gas chromatography
optical
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JP9273274A
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English (en)
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Naoki Mochizuki
直樹 望月
Kozaburo Morinaga
浩三郎 守永
Kaori Kikuchi
かおり 菊池
Mitsuo Ikeda
満雄 池田
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Asahi Breweries Ltd
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Asahi Breweries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料中に存在するプロピレングリコール等の
光学活性ジオールの光学分割分析法を提供する。 【解決手段】 光学活性ジオールを含む試料を、光学活
性分割キャピラリーカラムを用いるガスクロマトグラフ
ィー法にて、分析することを特徴とする光学活性ジオー
ルの光学分割分析法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は光学活性2,3−ジ
オールの光学分割分析法に関する。さらに詳しくは光学
活性1,2−プロパンジオールまたは2,3−ブタンジ
オールの光学分割分析法に関する。
【0002】
【従来の技術】酵母はグルコースなどの糖分を分解し
て、エタノールと二酸化炭素を生成する以外に、その複
雑な代謝機構によって少量ながら、発酵生成物や原料に
含まれる種々の物質を変換して、醸造物に特有の香味を
付与している。ビール酵母発酵生成物はビールの香味に
重要な役割を持ち、ビールの品質管理上、興味を持たれ
る化合物である。ビール中には2,3−ブタンジオール
やグリセロール等、様々な多価アルコールが存在する。
これらは全て酵母の代謝によって生成されることが明ら
かにされているが(Siebert,K.J.:J.A
m.Soc.Brew.Chem.,46(3)、86
−91(1988))、ビール中のプロピレングリコー
ル(1,2−プロパンジオール)に関しては、Meil
gaardがその存在を報告しているものだけで(M.
Meilgaard:Beer Flavor The
sis,Tech.Univ.of Denmark,
1981;(財)日本醸造組合:新版醸造成分一覧、p
p194−196(1977))、起源等については未
だ明らかにされていない。一方、微生物によるプロピレ
ングリコールの生成に関しては、Eschericia
coli(ZHU、Y.& Lin,E.C.C.:
J.Bact.,171,862−867(198
9))、Salmonella typhimuriu
m(Obradors,N. et.al:J.Bac
t.,170,2159−2162(1988);Ba
ldoma,L.,:ibid.,170,2884−
2885(1998))、Clostridium t
hermosaccharolyticum(Came
ron,D.C.& Cooney、C.L.:Bio
technology,,651−655(198
6))による生成の他に、酵母(Saccharomy
ces)による生成も報告されており、麦汁に含有され
ているピルビックアルデヒドやヒドロキシアセトン(ア
セトール)がビール酵母中の還元酵素により、プロピレ
ングリコールに変換されることが知られている。(Ha
rdwick,B.C.,et al:J.Am.So
c.Brew.Chem.,34,65−67(197
6);Markl,K.S.and Palaman
d,S.R.:J.Am.Soc.Brew.Che
m.,36,56−58(1976);Guethe
r,V.H.et al.:Angew.Chem.
,325−326(1993))。
【0003】また、上記の文献にはプロピレングリコー
ル(1,2−プロパンジオール)には2位炭素を不斉中
心とした光学異性体が存在し、微生物によって生成され
る1,2−プロパンジオールがほとんどの場合L体
((R)−(−)−1,2,−プロパンジオール)であ
ることが記載されている。これらのことを総合して考え
ると、ビール中に存在するプロピレングリコールが光学
活性を持つ可能性があると予想される。
【0004】一方、プロピレングリコールはビールをは
じめとする各種醸造工程における冷却装置の冷媒として
広く用いられている。ビール醸造工程においては、麦汁
冷却時のプレートクーラー及び発酵、貯酒、濾過溜タン
クの冷却用に用いられているため、これら冷却装置に亀
裂もしくはピンホールの生じた場合、冷媒であるプロピ
レングリコールが漏れてビールに混入する可能性があ
る。
【0005】従来、ビールに混入したプロピレングリコ
ールの分析については、ビールからプロピレングリコー
ルを抽出し、ガスクロマトグラフィーで検出する方法が
用いられている。しかし、この方法では光学異性体の分
離、光学純度の決定までは不可能であり、ビール中のプ
ロピレングリコールの2つの光学異性体を分離、定量し
た例はない。一方、原昭二は酒石酸ジアミドを含むキラ
ルなシリコンポリマーを合成し、これを固定相とするガ
スクロマトグラフィーによってプロパンジオールを分割
したと報告しているが(原昭二:月刊薬事,32
(1),43−53(1990))、ビールなど飲料中
のプロパンジオールの分割に応用できるかどうかの詳細
は不明である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ビール中の、さらには
ビール醸造工程において、プロピレングリコールが生成
し、生成したプロピレングリコールがR体又はS体のど
ちらか一方の光学異性体のみであれば、そして光学異性
体が明瞭に分離・定量できれば、冷媒として用いるプロ
ピレングリコールがビール中に混入しているかどうかの
判定を、確実に下すことができる。なぜならば、冷媒用
のプロピレングリコールは、有機合成法で製造されるR
体及びS体の等量混合物(ラセミ体)であるので、ビー
ル中に混入すれば通常のビールに存在しないどちらか一
方の光学異性体が多量に検出されるからである。従っ
て、本発明の目的はビールをはじめとする飲料中に存在
するプロピレングリコール等の光学活性ジオールの光学
分割分析法を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】以上の実状に鑑み、本発
明者らは鋭意検討を行った結果、飲料中に存在するプロ
ピレングリコールを、サイクロデキストリン誘導体でコ
ーティングされている光学活性分割キャピラリーカラム
を用いるガスクロマトグラフィーにて、分析することに
より、R体及びS体のプロピレングリコールを光学分
割、さらには定量できることを見いだし、本発明を完成
させるにいたった。
【0008】すなわち、本発明は光学活性ジオールを含
む試料、好ましくは飲料を、光学活性分割キャピラリー
カラムを用いるガスクロマトグラフィーにて、分析する
ことを特徴とする光学活性ジオールの光学分割分析法で
ある。光学活性ジオールは一般式: X−CH(OH)CH(OH)−Y (式中のXは水素または炭素数1〜5の低級アルキル基
であり、Yは炭素数1〜5の低級アルキル基である)で
表される化合物が好ましい。さらに好ましくは、光学活
性ジオールが1,2−プロパンジオールまたは2,3−
ブタンジオールである。また、光学活性分割キャピラリ
ーカラムがサイクロデキストリン誘導体でコーティング
されていることが好ましい。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の分析に使用できる飲料に
は、ビール、清酒、ウヰスキー、ワインその他リキュー
ル類を含む酒類、果汁、炭酸飲料、果汁入り炭酸飲料、
コーヒー飲料等の飲料などがあげられる。とくに本発明
はビール中のプロピレングリコールを効率的かつ簡便に
抽出するのに適している。また、製品ビールばかりでな
く、ビールの醸造の過程で得られる半製品である麦汁、
若ビール等にも適用できる。
【0010】ビールからのプロピレングリコールの抽出
は有機溶媒との液ー液抽出など常法により行うことがで
きるが、固相抽出法、とくにExtrelut(登録商
標)Column(Merck社製)を用いて抽出する
のが最適である。この方法では、あらかじめ炭酸ガスを
脱気したビール3mlをとり、硫酸アンモニウム2gを
加えて飽和させる。次いで、試料溶液を固相抽出カラム
に供し、15分間保持し、カラム担体に十分吸着させ
る。これを所定量の有機溶媒を用いて溶出する。使用す
る有機溶媒は、水と混和しない有機溶媒であれば良く、
特に酢酸エチルが好ましい。さらには酢酸エチルにエタ
ノールを混合した溶媒(酢酸エチル:エタノール=4:
1)が最適である。得られた溶出液を濃縮し、エタノー
ルなどの有機溶媒に溶解して、分析試料とする。この分
析試料を光学活性分割キャピラリーカラムを用いたガス
クロマトグラフィーにて分析して、ビール中のプロピレ
ングリコールの光学異性体の分割、定量を行う。
【0011】ここで、光学分割とは、光学活性を有する
化合物、光学異性体L体およびD体(R体およびS体)
の混合物をそれぞれに分離することをいう。光学分割す
るには化合物の周囲の環境を光学活性(キラル)な条件
にする必要がある。一方、プロピレングリコールは液体
化合物であるので、分析にはガスクロマトグラフィーを
用いるのがよい。光学活性分割用ガスクロマトグラフィ
ー用カラムとしては、ガラス等のカラムに光学活性分子
をコーティングした又は共有結合させたシリカ等の単体
を充填したものと、キャピラリーカラムの内壁に光学活
性相(キラル相)をコーティングしたものが市販されて
いる。ビール中のプロピレングリコール濃度は低いこと
から、後者の光学活性分割キャピラリーカラムを使用す
る。光学活性分割キャピラリーカラムは各種市販されて
いるが、特にサイクロデキストリン誘導体をシリカ誘導
体に結合させた光学活性相でコーティングしたキャピラ
リーカラムが好適である。左記カラムとしてはChir
aldex B−TA(東京化成工業)などがあげられ
るが、β−サイクロデキストリンとシロキサンを結合さ
せた光学活性相CP−cyclodextrin−β−
236−M−19を用いてコーティングしたChira
sil−DEX CB(CHROMPACK社)が最適
である。カラム温度の設定も重要である。ピークの検出
にはFIDやelectron ionization
(EI)法など常法を用いることができる。
【0012】上記光学活性分割キャピラリーカラムCh
irasil−DEX CBを用いて、ビール製造時の
冷媒として用いられるプロピレングリコールのラセミ体
を分析することにより、R体とS体を完全にベースライ
ン分離することに成功した。さらに、ビール中のプロピ
レングリコールの分析を同様に行った結果、予想通りビ
ール中のプロピレングリコールは光学活性を有すること
がわかった。従来の技術で述べたように、微生物はR体
のプロピレングリコールを生成することがわかっている
が、ビールの場合も生成されるプロピレングリコールは
R体であることが初めて確認された。しかし、100%
R体ではなく、数%のS体も生成されることが同時に明
らかとなった。また、6種類の国産市販ピルスナービー
ルを分析してみると、ビール中のプロピレングリコール
の光学純度(光学純度(%)=(一方の光学異性体の量
−他方の光学異性体の量)/(両方の光学異性体の量の
合計)×100)が77.8%〜89.1%であること
がわかった。光学純度が一定しないのは発酵条件や酵母
の作用におけるわずかな違いによって、麦汁に含有され
ているピルビックアルデヒドやヒドロキシアセトン(ア
セトール)がビール酵母中の還元酵素によりプロピレン
グリコールに変換される、その変換反応の環境に違いが
生じるためと考えられる。
【0013】さらに、本発明の方法により、ビール中に
含まれる2,3−ブタンジオールが3種の光学異性体、
すなわち(S)−2,3−ブタンジオール、(R)−
2,3−ブタンジオールおよびmeso−2,3−ブタ
ンジオールを完全に分離できることが明らかとなった。
【0014】
【発明の効果】光学活性ジオールを含む試料を、光学活
性分割キャピラリーカラムを用いるガスクロマトグラフ
ィー法にて分析することを特徴とする、光学活性ジオー
ルの光学分割分析法である本発明の方法により、ビール
をはじめとする各種飲料中の光学活性ジオール類の光学
純度を正確に決定することができる。中でもプロピレン
グリコールは、特にビールの製造過程において冷媒とし
て頻繁に使用されるものであり、冷媒が何らかの原因で
製品中に混入する可能性がある。冷媒用プロピレングリ
コールは光学異性体の等量混合物(ラセミ体)であり、
これがビール中に混入していれば、即座に本発明の方法
で検出できる。従って、本発明の方法はビールの品質管
理上、重要な検査項目であるプロピレングリコールの分
析の精度向上に大きく貢献する方法である。
【0015】
【実施例】次に、本発明を実施例により詳しく説明する
が、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 実施例1 ビール中のプロピレングリコールの光学分割 ビール3mlに内部標準としてエチレングリコール溶液
0.5mlを加えた後、硫酸アンモニウムを2g加え過
飽和にした状態で、エキストレルート(登録商標)カラ
ムに供した。そのまま15分間放置後、酢酸エチル−エ
タノール(80:20)20mlで溶出した。減圧乾固
後、その溶出物をエタノール1mlで再溶解して、これ
を以下の分析条件のガスクロマトグラフィー分析に供し
た。プロピレングリコールラセミ混合物及びビール中の
プロピレングリコールの分析チャートを図1に示す。な
お、ピークの同定は各(R)体及び(S)体のプロピレ
ングリコールの標準溶液を同じ条件で分析して行った。
図1からビールの場合も生成されるプロピレングリコー
ルはR体であることが初めて確認された。しかし、10
0%R体ではなく、数%のS体も生成されることが同時
に明らかとなった。
【0016】 装置 :FID検出器付きガスクロマトグラフHP5890A (ヒューレットパッカード社製) カラム :Chirasil−DEX CB(0.25mm i.d.×2 5m、0.25μm FT)(Chromapack社製) プレカラム:Deactivated Fused Silica(J&W製 )(1m×0.25mm i.d.) キャリアーガス:He、ヘッドプレッシャー150KPa 注入口温度:230℃ 検出器温度:230℃ 注入試料量:2μl(スプリット 10:1) 昇温条件 :試料注入後40℃にて5分間維持した後、毎分4℃の条件で85 ℃まで昇温し、85℃で5分間維持する。次いで毎分2.5℃の速度で230℃ まで昇温し、10分間維持した。
【0017】実施例2 6種の国産ピルスナービール中
のプロピレングリコールの分析 国産ビール6種を実施例1と同様の方法で分析し、プロ
ピレングリコールの光学純度(光学純度(ee%)=(一
方の光学異性体の量−他方の光学異性体の量)/(両方
の光学異性体の量の合計)×100)を測定した。その
結果を表1に示す。
【0018】 表1 6種の国産ピルスナービールのプロピレングリコールの光学純度 ビール (S)−PG(ppm) (R)PG(ppm) 光学純度 (ee%) A 0.8 6.4 78 B 1.0 13.8 87 C 1.1 9.5 79 D 0.6 9.5 89 E 1.1 11.0 82 F 0.7 7.8 84 表中、PGはプロピレングリコールである。 表1から、6種類の国産市販ピルスナービールのプロピ
レングリコールの光学純度は77.8%〜89.1%と
バラツキがあることがわかった。光学純度が一定しない
理由は、発酵条件や酵母の作用におけるわずかな違いに
よって、麦汁に含有されているピルビックアルデヒドや
ヒドロキシアセトン(アセトール)が、ビール酵母中の
還元酵素によるプロピレングリコールへ変換する、その
変換反応の環境に違いが生じるためと考えられる。
【0019】実施例3 2,3−ブタンジオールの光学
分割 ビール中の2,3−ブタンジオールを実施例1と同様の
方法で分析した。ビール中の2,3−ブタンジオールの
分析チャートを図2に示す。なお、ピークの同定は各
(R、R)−(+)−2,3−ブタンジオール及び
(S、S)−(−)−2,3−ブタンジオール及び
(R,S)−meso−2,3−ブタンジオールの標準
溶液を同じ条件で分析して行った。その結果、(R、
R)−(+)−2,3−ブタンジオールを有意に分析分
割することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】プロピレングリコールラセミ混合物とビール中
のプロピレングリコールの分析チャート(PG=プロピ
レングリコール)である。
【図2】ビール中の2,3−ブタンジオールの分析チャ
ート((R)-BG=(R,R)-(+)-2,3-ブタンジオール、(S)-BG
=(S,S)-(-)-2,3-ブタンジオール、meso-BG=(R,S)-(-)
-2,3-ブタンジオール)である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07M 7:00 (72)発明者 菊池 かおり 茨城県北相馬郡守谷町緑1−1−21 アサ ヒビール株式会社研究開発センター酒類研 究所内 (72)発明者 池田 満雄 東京都墨田区吾妻橋1−23−1 アサヒビ ール株式会社開発企画部内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】光学活性ジオールを含む試料を、光学活性
    分割キャピラリーカラムを用いるガスクロマトグラフィ
    ー法にて、分析することを特徴とする光学活性ジオール
    の光学分割分析法。
  2. 【請求項2】光学活性ジオールが一般式: X−CH(OH)CH(OH)−Y (式中のXは水素または炭素数1〜5の低級アルキル基
    であり、Yは炭素数1〜5の低級アルキル基である)で
    表される請求項1の光学活性ジオールの光学分割分析
    法。
  3. 【請求項3】光学活性ジオールが1,2−プロパンジオ
    ールまたは2,3−ブタンジオールである請求項2記載
    の光学活性ジオールの光学分割分析法。
  4. 【請求項4】光学活性分割キャピラリーカラムがサイク
    ロデキストリン誘導体でコーティングされていることを
    特徴とする請求項1記載の光学活性ジオールの光学分割
    分析法。
  5. 【請求項5】試料が飲料である請求項1記載の光学活性
    ジオールの光学分割分析法。
  6. 【請求項6】飲料がビールである請求項5記載の光学活
    性ジオールの光学分割分析法。
JP9273274A 1997-09-22 1997-09-22 光学活性ジオールの光学分割分析法 Pending JPH1194814A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008017783A (ja) * 2006-07-13 2008-01-31 Kirin Brewery Co Ltd 発酵麦芽飲料またはビール様飲料中に混入したプロピレングリコールの検出方法
JP2017531671A (ja) * 2014-10-21 2017-10-26 株式会社アモーレパシフィックAmorepacific Corporation メゾ−2,3−ブタンジオールを含有する組成物

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JP2020164548A (ja) * 2014-10-21 2020-10-08 アモーレパシフィック コーポレーションAmorepacific Corporation メゾ−2,3−ブタンジオールを含有する組成物

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