酒花是啤酒酿造过程中重要的原料,在麦芽谷物后面加入,以使啤酒产生特定的苦味及香味。酒花是来自一种叫做香蛇麻的锥状植物,该植物具有蛇麻素的腺体,富含树脂和油脂。树脂含有大量的a-酸类物质,赋予大部分啤酒苦味。啤酒酿造过程中,质量控制的一个重要方面是确保a-酸类物质的种类及含量,以保证啤酒是相同的批次。此外,在啤酒的酿造过程中,它们转化为异构的a-酸类物质的转化率使得某种牌子的啤酒具有特定味道。为此,在世界各地的酿酒厂,酒花和啤酒中的a- 酸类物质被作为常规参数进行监测。本应用文献提供了一种简单的方法,用于测定五种酒花原料中a-酸类物质的种类及含量。分析了一种美国产的IPA牌啤酒,确证其中含有异构的a-酸类物质。
实验部分 不仅保存良好,且具有独特的味觉和嗅觉。 酒花是来自一种叫做香蛇麻的锥状植物,该植物具有蛇麻素的腺体,富含树脂和油脂。树脂含有大量的a-酸类物质,赋予大部分啤酒苦味,而油脂在很大程度上是赋予啤酒香味。 啤酒酿造过程中,质量控制的一个重要方面是确保a-酸类物质的种类及含量,以保证啤酒是相同的批次。此外,在啤酒的酿造过程中,它们转化为异构的a-酸类物质的转化率使得某种牌子的啤酒具有特定味道(图1)。为此,在世界各地的酿酒厂,酒花和啤酒中的a-酸类物质被作为常规参数进行监测。本应用文献提供了一种简单的方法,用于测定五种酒花原料中a-酸类物质的种类及含量。分析了一种美国产产IPA牌啤酒,确证其中含有异构的a-酸类物质。 图1在啤酒酿造过程中,a-酸类物质转变成异-a-酸类物质的过程 分别称取一定量的ICE 3(a-酸类化合物)和ICS-I33(异构化的a-酸类化合物)于10mL的容量瓶中,甲醇定容至刻度,超声10min,从而制备得到浓度为7.3 mg/mL的ICE和1.4 mg/mL的ICS-I3储备溶液。移取适量体积的储备溶液于10mL容量瓶中,利用溶解样品的溶剂定容,制备5个级别的标准工作溶液, ICE 3的浓度范围是23 ug/mL至440 u g/mL (23, 55, 110,220,440 ug/mL)。两个较低浓度水平的溶液由前一级浓度水平的标准工作溶液1:1稀释制备。由7次重复测定440 ug/mL浓度水平的标准工作溶液结果计算方法的重复性。 分别称取每个酒花样品约0.2g(German Spalt,AmericanCascade, American Summit, English Fuggle, NewZealandNelson Sauvin)于10mL的容量瓶中,加入约一半体积的样品溶剂,使样品浸泡4小时,每隔1小时振摇容量瓶。然后将上述样品溶液在冷水浴中超声15分钟,最后定容至容量瓶的刻度,充分混合后, 7000RPM离心10分钟。将样品的上清液分别转移至五个25mL容量瓶中,静置。在每个样品的沉淀物中继续加入10mL溶剂,剧烈振摇2分钟。后来制备的样品溶液同样7000RPM离心10分钟,收集上层清液至上述不同样品的25mL容量瓶中,并定容。制备的样品溶液经过0.2um的尼龙过滤膜过滤,待测。 通过液-液萃取 (LLE)制备啤酒样品,加入0.5mL磷酸和10mL三甲基戊烷于10mL经过脱气的美国产IPA牌啤酒样品中,经过1分钟剧烈振摇后,在冷水浴中超声15min, 制备的样品溶液2000RPM离心5分钟,收集5mL的上层清液,氮气吹干,用2.0mL复溶残留物。 通过加标回收试验计算方法的准确度,在10mL预先脱气的低含量啤酒花啤酒中加入一定体积的标准储备溶液,使其浓度为440 ug/mL, 与样品同样采用液-液萃取方法,但是本次收集4mL的样品制备溶液,氮气吹干,4.0mL溶剂复溶。同样的,所有样品在测定之前采用0.2um的尼龙膜进行过滤。 色谱条件 自动进样器 Flexar"FXUHPLC 设置: 50uL定量环及15uL的进样针,部分 定量环注射模式 进样体积: 4uL;进样针清洗溶剂:1:1甲醇/水 流速: 1mL/min UV检测器: 270nm 色谱柱: Brownlee""SPP C18, 100X3.5mm, 2.7 um,25℃,货号: N9308410 等梯度洗脱: 35%流动相A:0.1%磷酸,0.2mmol/L EDTA2NA 65%流动相B:乙青 样品溶剂: 8:2甲醇/0.1%三氟乙酸(TFA)的水溶液 (HPLC级的溶剂和ACS级的试剂) 软件: Chromera"" version 3.0 样品速率: 5pts/s 利用配有UV检测器的PerkinElmer@ Flexar FX-15用作液相平台,使用BrownleeTM SPP C18,100X3.5mm, 2.7um色谱柱进行分离,优化流速为1.0mL/min,此时压力适当,接近3500PSI(241bars),且运行时间为5分钟。浓度为440ug/mL的标准品重复7次进样,获得了优越的重复性,%RSD数值在0.7-1.5之间。再者,五个浓度范围的标准品平均%RSD<2.0%,校准曲线的线性良好,r²≥0.999.LLE萃取技术测定IPA啤酒中的a-酸类物质结果良好,平均准确度为95%。测定结果与啤酒花标签标称值一致。方法的性能参数,包括校正曲线、精密度、峰拖尾和分辨率,见图2和表1所示。有代表性的色谱图,包括标准物质、AmericanCascade酒花样品、NewZealand Nelson酒花样品、American IPA啤酒样品,见图3,4,5,6。啤酒花的分析结果见表2所示。 表1方法性能参数 C-acids (n=7) Resolution Tailing Accuracy t-isocohumulone 0.8 一 1.5 99% t-isohumulone 0.7 6.8 1.4 99% t-isoadhumulone 1.1 2.5 1.0 90% cohumulone 1.1 5.8 1.1 92% humulone 1.5 8.1 1.1 96% adhumulone 1.1 2.3 1.0 96% Average 1.1 一 1.2 95% 图2校准曲线,回归截距 表2标签标称值及分析结果 Analysis a-acids %oflabel Species of Hops results label claim claim German Spalt 2.3% 2.6% 87% American Cascade 4.9% 5.5% 90% American Summit 16.6% 16.8% 99% English Fuggle 3.4% 4.2% 81% New Zealand Nelson 11.6% 12.0% 97% Average - - 91% 图3ECE3,ICS-I3标准2的色谱图 图4AmericanCascade酒花样品的色谱图 图5New Zealand Nelson酒花样品的色谱图 图6 American IPA啤酒样品的色谱图 本应用文献中,六种a-酸类物质在5min之内分离完成,两个连续峰的分辨率在2.3-8.1之间。本方法性能优越,线性相关系数(r²)不低于0.999,精密度值%RSD≤1.5,峰形尖锐,对称性用拖尾因子表示,数值≤1.5。萃取技术非常有效,平均回收率为95%。分析结果显示,酒花中a-酸类物质含量与标签标称值一致, IPA啤酒分析结果确证了异构化的a-酸类物质存在。 PerkinElmer's FX-15 泵配有耐用性高的色谱泵及高可靠度的自动进样器,该设计使进样具有高精密度,表面多孔粒子Brownlee色谱柱,其创新的结构减少了样品扩散,从而实现快速分离,峰形尖锐,且压力适当。 ( Enhance Quantitative Extraction and HPLC Determinationof H op a n d Be e r Bi t ter acids. B . J a skula, K . Goiris., G. De Rock, G . Al ert, L. D e C o onan: J. of The In s titute o f Brewing, 2007, Vol.113(4) , 381-390. ) PerkinElmer, Inc. 珀金埃尔默仪器(上海)有限公司地址:上海张江高科技园区张衡路1670号邮编:201203电话:021-60645888传真:021-60645999 www.perkinelmer.com.cn 版权所有 ◎2012, PerkinElmer, Inc. 保留所有权利。PerkinElmer@是PerkinElmer, Inc. 的注册商标。其习所有商标均为其各自持有者或所有者的财产。 要获取全球办事处的完整列表,请访问http://www.perkinelmer.com.cn/AboutUs/ContactUs/ContactUs
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