菠菜螺旋藻复合精酿小麦绿啤挥发性香气表征研究

魏 登，刘艳霞，金永燮，佟立爽

（吉林农业科技学院 食品工程学院，吉林吉林 132101）

螺旋藻营养丰富，具有增强免疫功能、抗衰老、美容养颜等功效，是一种理想的天然保健食品[1]。利用螺旋藻酿制的啤酒酒体呈碧绿色，清澈透亮，为消费者带来清新自然的饮用体验，受到消费者的青睐。但螺旋藻精酿啤酒色泽过于碧绿，不符合中国人对啤酒颜色的认知。杨继远等[2]成功利用苦瓜与螺旋藻浸提液研制出了苦瓜螺旋藻复合啤酒，成品口味纯正、淡爽、协调且柔和。这表明螺旋藻浸提液与其他天然食物资源复合酿造啤酒是可行的。本研究在前期大量试验基础上，通过传统黄啤加工方法，添加菠菜螺旋藻复合浸提液成功酿制出菠菜螺旋藻复合绿色啤酒[3]。为进一步优化绿啤加工工艺、探明成品啤酒的风味组成，本试验采用小麦淡色啤酒加工方法，通过添加菠菜螺旋藻混合浸提液调节绿啤色泽，开发菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿色啤酒，并采用气相色谱质谱联用仪测定其香气组成[4]。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 材料

淡色麦芽、小麦麦芽、焦香麦芽（济南双麦啤酒物资有限公司）；US-04、WB-06 酵母（弗曼迪斯酵母有限公司）；菠菜浸提液、螺旋藻浸提液（济南双麦啤酒物资有限公司）；萨兹啤酒花（帝伯仕精酿有限公司）。

1.1.2 仪器与设备

AL104 电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；XS-10 型多功能麦芽粉碎机：上海兆申科技有限公司粉碎机；啤酒全套生产线（包括发酵罐、糖化罐、回旋槽、制冷系统及啤酒灌装设备）：哈尔滨顺成创新科技发展有限公司；LB-90 型手持糖度计：河北慧采科技有限公司。

1.2 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒加工方法

将菠菜和螺旋藻浸提液按照7 ∶3 的比例混合均匀待用。粉碎麦芽，麦皮破而不碎，粉∶粒∶皮为2 ∶4 ∶3。糖化阶段水料比为3.5 ∶1 ～4.0 ∶1，初始温度35 ℃保温5 min，45 ℃保温10 min，53 ℃保温20 min，63 ℃保温35 min，68 ℃保温10 min，72 ℃保温25 min，78 ℃导入过滤锅进行过滤，静置回流15 min，一次过滤40 ～60 min，保留麦汁量5 ～6 L；洗 糟40 ～60 min，保 留 麦 汁 量5 ～6 L，去除杂质后净麦汁量为11 ～12 L，保持糖度在10.5 °P。导入糖化锅煮沸，煮沸时间70 ～90 min，分次投放酒花：第1 次投放（初沸）萨兹啤酒花2 g，第2 次投放（沸后20 min）5 g，第3 次投放（煮沸结束）4 g。将麦汁导入回旋锅回旋10 ～15 min，去除麦汁杂质。冷却阶段温度为18 ～20 ℃，时间30 ～60 min，入罐前加入菠菜螺旋藻复合浸提液并充氧5 min。发酵阶段的酵母添加量为80 ～120 g/100 L。发酵第1 天温度22 ℃，糖度8.0 ～10.0 °P；第2 天降温至18 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第3 天温度10.0 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第4 天温度10 ℃，糖度5.0 ～7.0 °P；第5 天温度4 ℃，糖度3.5 ～4.5 °P；第6天温度4 ℃，糖度3.0 ～3.5 °P；第7 天温度2 ℃，糖度2.8 ～3.2 °P；第8 ～9 天温度0 ～2 ℃，糖度2.8 ～3.2 °P。除第一天压力为0 外，第2 ～9 天压力均为0.1 MPa。

1.3 香气化合物检测方法

1.3.1 样品前处理

量取6 mL 成品啤酒样品，置于20 mL 顶空瓶中，加入3 mL 饱和氯化钠溶液，密封，在80 ℃条件下平衡40 min，用固相微萃取针萃取40 min。

1.3.2 气相色谱-质谱联用条件

气 相 色 谱 条 件：HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）色谱柱，柱前压50 Pa，高纯氦载气，载气流速1.0 mL·min-1，进样2 min，程序升温40 ℃，保持4 min，以5 ℃·min-1的速度升温至130 ℃，保持4 min，再以10 ℃·min-1的速度升温至230 ℃，保持6 min。

质谱条件：电子轰击电离源，电子能量70 eV，扫描质量范围35 ～335 amu，全扫描。将采集到的质谱图利用NIST 谱库进行检索，定性挥发性成分，根据峰面积值进行归一化处理，分析各挥发性成分的相对含量[5]。

2 结果分析

2.1 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气成分表征

由表1 可知，菠菜螺旋藻复合小麦啤酒中共检测出62 种香气化合物。其中醇类香气化合物11 种，酯类香气化合物21 种，酸类化合物8 种，醛类化合物4 种，烷类化合物5 种，酮类化合物3 种，酚类化合物3 种，另有碳酸气、17 氯基-7-庚炔、1-甲基芴、4-甲基-1-庚烯、2-甲基-3-己烯、对二苄氧基苯、2-氨乙基异丙醚7 种化合物。

表1 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气成分表征

2.2 菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气成分贡献分析

根据表1 香气表征结果中各香气化合物的相对含量可知，醇类化合物占菠菜螺旋藻复合小麦啤酒总香气成分的76.57%，酸类挥发物占10.92%，酯类化合物占9.85%。烷类、酚类、酮类及其他挥发性香气化合物占总香气成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻复合小麦啤酒中的主要挥发性香气化合物成分为醇类、酸类、酯类，总贡献率为97.34%，与其他含量较少的香气化合物共同赋予菠菜螺旋藻复合小麦啤酒香气。

3 结论

采用传统小麦淡色啤酒加工工艺，添加菠菜和螺旋藻浸提液制作小麦精酿绿啤是可行的，得到的成品品质较佳。从菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿啤中共检测出62 种挥发性香气化合物，其中醇类香气化合物11 种，占样品中总香气成分的76.57%；酸类香气化合物8 种，占总香气成分的10.92%；酯类香气化合物21 种，占总香气成分的9.85%。烷类、酚类、酮类及其他挥发性香气化合物22 种，占总香气成分的2.66%。表明菠菜螺旋藻复合小麦精酿绿啤的主要挥发性香气化合物为醇类、酸类、酯类，总贡献率为97.34%。