啤酒苦味质和总糖的紫外-可见分析方法

啤酒苦味质和总糖的紫外-可见分析方法

简介

啤酒可谓是人类最古老也最为流行的饮料，考古证据表明，啤酒距今已有7000多年的历史。经过数个世纪的发展，啤酒制造业已成为以大型跨国公司为主导的数十亿美元的产业。无论是手工啤酒抑或是大批量产啤酒，要正确制备、开发新品并确保批次间的品质。为控制啤酒的口味和质量，酿酒师会进行一系列测试，证明并维持其一致性。酿酒师协会和政府机构已合作制定了一系列指导方针，用于重要特定参数的测定。虽然酒精含量是最为常见的标准，但他们还对许多其它参数进行了测量和记录，如总糖含量、蛋白质含量、颜色、多酚、双乙酰及苦味质等。测试所需设备包括hplc 、色谱、光谱技术等，而色谱仪器价格昂贵且需要训练有素的技术人员。而紫外-可见光谱法测试简单、仪器物美价廉，更受测试人员的青睐。

thermo scientific™ evolution™ 201紫外-可见分光光度计

背景

紫外-可见光谱法是测试多种材料的最基本技术，通常用于多种化合物的定性和定量测定，如共轭有机化合物、过渡金属配合物和生物大分子，因其灵活性、易用性以及实验室仪器普遍性，成为啤酒酿造中重要质(qc) 参数的测定方法。美国酿造化学家协会(asbc)、欧洲啤酒酿造协会 (ebc)、公职分析化学者协会 (aoac) 及他团体已开发并参照了多种设定方针，专门针对啤酒中特定参数的紫外-可见测试，以期实现对啤酒品质进行测定和控制。

·紫外-可见光谱法测定下列特性：

·啤酒花中 α-酸和 β-酸

·花青素

·苦味质

·色度

·双乙酰

·乙醇（乙基乙醇）

·游离氨基氮 (fan)

·碘

·蛋白质

·亚硫酸盐

·总糖

·总多酚

因为啤酒制造中质控的一致性对于确保高品质产品非常重要，所以在每次生产中进行高品质数据的采集和准确报告非常关键。

thermo scientific evolution 200系列紫外-可见分光光度计操作简便、性能卓越，在始终提供高品质数据方面具有独特优势，同时无需操作员培训，是该应用的理想之选。紫外-可见光谱法非常适合多项参数的分析，本应用指南描述了啤酒苦味质和总糖的分析方法和结果。分析所用样品取自购自northern brewer™ (roseville, mn)的啤酒套组，并按照供应商说明制备。样品包括：black ipa, lakefront iba, lakefront fixed gear及 nutbrown ale。下文详述了两种方法的样品制备、分析和结果等内容。

实验

苦味质

啤酒苦味质由啤酒花赋予，是啤酒的重要风味品质之一。在酿造过程中，从啤酒花果中萃取的异葎草酮赋予啤酒苦味，异葎草酮通常用国际苦味单位 (ibu) 衡量。产品最终 ibu 取决于酿造过程中啤酒花的用量、类型及添加时间。此外，啤酒中麦芽的类型和用量会影响其风味并改变感官苦味。为保持啤酒的一致品质，需严格监测和控制啤酒苦味。不同类型的啤酒ibu值不同，该值通常介于0-100之间。一般分析方法是先用异辛烷萃取啤酒样品，再测量275nm处的峰高。在本次实验中，按照asbc方法分析ibu。将10ml啤酒置于50ml离心管中，制备四种不同啤酒的样品。添加1ml3nhcl、20ml异辛烷和50 l辛醇，摇匀样品，持续15分钟，形成乳状液，用离心法分解，从有机层中分离水层。从离心管中倒掉部分上层有机层，以异辛烷/辛醇作空白溶液，在275nm处测量。

采用下列方程计算啤酒苦味 (ibu)：

苦味 (ibu) = abs275*50

图2为四种测试啤酒样品的全光谱。请注意，不同样品显示可检测到的异葎草酮含量不同，样品差异较大。表1显示275nm处测量值和计算出的ibu含量。

图 2：啤酒样品苦味质检测

图3：采用insight2软件进行总糖分析

总糖

总糖包括单糖、复合糖以及大淀粉分子。啤酒中的主要糖类是糊精，糊精是淀粉的不完全水解物。大麦和其他谷物的麦芽制造过程会激活酶，酶会将淀粉分解成麦芽糖和其他单糖。通常，这些单糖会在发酵过程中被消耗掉，使最终啤酒中不含或含有极少剩余单糖。剩余未发酵的糖类和淀粉是啤酒类型和风味的关键组成部分。糖含量一般在 的范围。对糖进行紫外-可见分析时，先用硫酸分解，再用苯酚与其反应。采用asbc  beer-41  (a)方法分析总糖。按1:1000的比例稀释啤酒样品，将2ml稀释样品置于50ml离心管中。采用同样方法稀释2%的标准葡萄糖溶液。将1ml 5%苯酚溶液分别添加至样品和标准液中，混匀。然后将5ml浓硫酸添加至离心管中，密封并混匀。将离心管振荡混合10分钟，使其显色。按照类似方法，使用2ml水制备空白溶液。在490nm处测定样品、标准溶液和空白溶液。

使用下列方程计算总糖含量（图3）

注：在数据采集过程中，从所有标准溶液和样品中减去空白溶液的吸光度。

结论

啤酒分析的许多质控方法均可用紫外-可见分光光度计执行。如上文所述， evolution 201紫外可见分光光度

计搭配insight为上述方法的实施提供了最佳解决方案，操作简便，性能卓越。