导语

近期，随着人们越来越追求健康的生活方式，市场上对无酒精啤酒的需求逐渐上升。为了获得消费者的青睐，啤酒制造商必须在保证口感的同时，去除酒精的异味。在啤酒风味中，挥发性有机化合物（VOC）占据了不可或缺的地位，而能否准确识别这些化合物，是提高无酒精啤酒品质的关键。本次研究对比分析了无酒精啤酒与含酒精啤酒在VOC方面的差异。

研究过程中使用了浸入式搅拌棒吸附萃取（SBSE）、薄膜固相微萃取（TF-SPME）以及嗅觉检测端口（ODP 4）等技术，来探究VOC与感官特性之间的关系。我们通过比较两种啤酒在脱醇过程中产生的差异，进一步揭示了它们在风味成分上的不同。利用GERSTEL的ODP 4，研究人员能够准确识别出样品中具有感官活性的风味化合物，并有效区分无酒精啤酒与含酒精啤酒。此外，ODP 4还能有选择性地捕获特定区域，同时排除样品中其他干扰物质，从而帮助识别化合物。

啤酒和无酒精啤酒中的风味化合物

在酿造过程中，啤酒会形成多种挥发性有机化合物，如酯、酮、酸和萜烯，这些化合物是由原料和独特的酿造技术产生的，赋予了每种啤酒独特的香味。但是，在脱醇过程中，很多这些特有的香气会消失。通常的脱醇方法有真空蒸馏、过滤和改良发酵。前两种方法相对更多地保留了原有的风味，而改良发酵法会抑制风味的形成，因此需要添加风味改良剂。研究显示，无醇啤酒中的乙酸异戊酯、酯类、醇类、脂肪酸和酚类成分通常比含酒精啤酒更多。从大约21年开始，各大啤酒厂商才开始广泛推出无醇啤酒，并且这种饮品很快受到了消费者的喜爱。为了推动产品开发和市场的进一步发展，了解和区分这两种啤酒之间不同的风味特征是非常重要的。

同时采用搅拌棒吸附萃取（SBSE）和涂有PDMS/HLB相的薄膜固相微萃取（TF-SPME）技术是提取挥发性和半挥发性化合物的有效手段。与传统的SPME技术相比，这两种技术因具有更大的表面积和相体积，可以实现更低的检测限。特别是涂有PDMS/HLB相的TF-SPME膜，因为它能提取最广泛的化合物，所以是非目标分析的理想选择。因此，使用PDMS Twister和PDMS/HLB TF-SPME同时提取，是区分含酒精啤酒和无醇啤酒中风味化合物的最佳方案。

样品和样品制备技术

样品：含酒精和无酒精的三种啤酒类型

• 比尔森啤酒 Pilsner
• 印度淡色艾尔 IPA

• 世涛啤酒 Stout

GERSTEL MPS Labworks 平台，一个平台十个进样技术（包括液体、顶空、热脱附、SPME、SBSE等）

结果讨论

含酒精和无酒精的比尔森啤酒的总离子色谱图的堆叠视图

上图显示了含酒精（顶部）和 无酒精（底部）比尔森啤酒获得的总离子色谱图的堆叠视图。下表显示了两种化合物中鉴定的化合物的相对峰面积，并以酒精样品为标准。

上图展现了一幅堆叠视图，其中包含有酒精（顶部）与无酒精（底部）的世涛啤酒黑啤总离子色谱图。黑啤一般采用烤制的大麦制作，这使得其色泽更为深沉，口感更加浓郁，带有奶油般的顺滑与甜美的风味。

使用ODP 4进行感官风味分析

为了深入探索IPA之间的感官差异，我们收集了相关的感官数据。选取IPA作为研究对象，是因为在酒精与无酒精品种中，它们在所识别化合物的数量以及整体香气的复杂性上展现出了显著的差异。实验开始时，两位小组成员同时品尝了这些样品，以识别它们之间的感官差异。在无酒精IPA中，我们发现了一种被描述为脂肪酸/洋葱的关键风味，而在酒精IPA中并未检测到该风味。接下来，两位小组成员对ODP 4的IPA以及其组合的气味描述符进行了评估。

GERSTEL 嗅觉检测口ODP 4

结论

采用GERSTEL Twister搅拌棒和TF-SPME薄膜进行沉浸式提取，有效且最佳地预浓缩了含酒精和无酒精啤酒中的关键风味化合物。这种提取技术能广泛吸附分析物，在色谱柱上提供最大的质量，并可获得可重复的结果，为揭示啤酒的详细风味特征提供了一种简便的方法。

数据清晰地展示了无酒精样本中峰面积的变化、酯的消耗以及新化合物的出现（例如载体溶剂和呋喃）。这些差异是由三种不同的脱醇技术引起的。ODP 4及其选择性捕获能力，允许增加色谱柱上的质量，同时消除样品基质的其余部分，从而产生关键感官活性成分的可识别峰。获取这些信息对于提升产品质量和开发具有重要意义。具体数据和参数请参见原文。

GERSTEL “风味，香气和气味分析”

整体解决方案：

多种风味化合物萃取技术（LLE/HS/DHS/SPME/SBSE）

+气相色谱-嗅闻-质谱联用技术（GC-O-MS）

+Aroma Office 2D