啤酒花(Hop)是重要的啤酒釀造原料,在啤酒中起苦味、呈香、防腐和澄清麥汁的作用[1]。啤酒花含有多種化學(xué)成分:葎草酮(α-酸)、蛇麻酮(β-酸)[2,3]、揮發(fā)精油[4]、單寧類衍生物[5]、軟硬脂、精油等。啤酒花中化學(xué)成分的多樣性,需要統(tǒng)一的參數(shù)去標(biāo)定其新鮮程度,為其選購和儲存提供依據(jù)。
1970年,在ASBC[6]年會上啤酒花貯存指數(shù)(Hop storage index,H.S.I.)的概念[7,8]被首次提出,并且認(rèn)為啤酒花中α-酸的氧化與啤酒花的堿性甲醇浸出液在275 nm和325 nm下的吸光度有關(guān)(H.S.I.=A275/A325),根據(jù)H.S.I.值可以估算啤酒花中α-酸和β-酸的損失情況[9]。因此,H.S.I.成為表征啤酒花儲存新鮮度的重要指標(biāo)。
作者在此以啤酒釀造中常用香型啤酒花扎一香花(SA-1)和苦型啤酒花納蓋特(Nugget)、馬可波羅(Marco Polo)、青島大花(Tsingdao flower)為研究對象,采用國際啤酒貿(mào)易中普遍采用的仲裁方法——紫外分光光度法[10],考察不同儲存條件對啤酒花新鮮度的影響,優(yōu)化了啤酒花的儲存方案。
青島大花,新疆綠寶公司;納蓋特、馬可波羅、扎一香花,新疆阜北三寶樂酒花公司。
氫氧化鈉、甲醇、甲苯,均為國產(chǎn)分析純。
無二氧化碳的水:取200 mL重蒸水或新鮮蒸餾水煮沸15~20 min,蓋塞冷卻至20℃使用,現(xiàn)用現(xiàn)配。
氫氧化鈉溶液:吸取氫氧化鈉飽和溶液31.2 mL,用無二氧化碳的水稀釋,冷卻后定容至100 mL,混合均勻,即得6.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液。
堿性甲醇溶液:在100 mL甲醇中加入6.0 mol·L-1氫氧化鈉溶液0.2 mL,即得?,F(xiàn)用現(xiàn)配。
EBCF粉碎機(jī),德國Buhler Miag公司;紫外可見分光光度計,上海棱光技術(shù)有限公司;電子天平,瑞士Mettler Toledo公司;移液槍,德國Eppebdorf公司。
采集青島大花、扎一香花、馬可波羅、納蓋特啤酒花顆粒各10 kg,用取樣鏟均勻取樣150 g,測定H.S.I.初始值。同時均勻鏟取4種啤酒花各150 g,用專用包裝袋包裝,分別儲存在不同的環(huán)境下,測定H.S.I.值。
以H.S.I.值為考察指標(biāo),以儲存時間(A)、殘氧量(B)、溫度(C)為考察因素,進(jìn)行L9(33)正交實(shí)驗(yàn),以確定4種啤酒花的最佳儲存方案。正交實(shí)驗(yàn)的因素與水平見表1。
表1 正交實(shí)驗(yàn)因素與水平
1.4.1 溶液的制備
啤酒花萃取液的制備:稱取粉碎后的4種啤酒花顆粒各5 g(精確至0.0001 g)分別投入250 mL碘量瓶中,用移液管加100 mL甲苯至碘量瓶中,蓋塞稱重,于150 r·min-1、25℃振搖30 min,傾斜靜置至澄清,備用。
稀釋液A的制備:吸取啤酒花萃取液5.0 mL,用甲醇溶液定容至100 mL,即得稀釋液A。另外吸取5.0 mL甲苯用甲醇溶液定容至100 mL,作為空白稀釋液A。
稀釋液B的制備:吸取稀釋液A 3.0 mL,用堿性甲醇溶液定容至50 mL,即得稀釋液B。另外吸取3.0 mL空白稀釋液A用堿性甲醇溶液定容至50 mL,作為空白稀釋液B。
1.4.2 H.S.I.的測定
以空白稀釋液B為參比,用10 mm石英比色皿在波長275 nm、325 nm下分別測定稀釋液B的吸光度。按下式計算H.S.I.值:
H.S.I.=(A275/A325)×100%
從表2可以看出,各因素對青島大花H.S.I.的影響大小依次為溫度>儲存時間>殘氧量,最佳儲存方案為A1B3C1,即溫度4℃、殘氧量>1.0%、儲存時間30 d。不同的儲存條件對青島大花的H.S.I.增加量影響很大,最大為11.66%,最低的僅增加3.00%。通過比較4℃的實(shí)驗(yàn)組可以看出,在4℃儲存時青島大花的H.S.I.的增加量隨儲存時間變化不大,30 d時為3.45%,而90 d時也僅為3.81%,表明啤酒花中α-酸和β-酸的損失量不大。因此,青島大花的實(shí)際儲存期可以延長至90 d,甚至更長,而不會對其新鮮度造成太大影響,青島大花綜合儲存性能較好。
表2 青島大花正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
表3 青島大花正交實(shí)驗(yàn)方差分析
從表3可以看出,溫度對青島大花H.S.I.影響顯著,而儲存時間、殘氧量的影響不顯著。
表4 扎一香花正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
表5 扎一香花正交實(shí)驗(yàn)方差分析
從表4可以看出,各因素對扎一香花H.S.I.的影響大小依次為儲存時間>溫度>殘氧量,最佳儲存方案為A1B1C1,即溫度4℃、殘氧量0.2%、儲存時間30 d。不同的儲存條件對扎一香花H.S.I.的增加量影響很大,最大為16.69%,最低僅為0.50%。通過比較4℃的實(shí)驗(yàn)組可以看出,在4℃儲存時扎一香花的H.S.I.增加量隨儲存時間變化很大,30 d時增加了0.50%,60 d時增加了5.55%,而90 d時增加了10.90%,因此,扎一香花短期內(nèi)綜合儲存性能較好,但是不宜長期儲存。
從表5可以看出,儲存時間對扎一香花H.S.I.影響一般顯著,而殘氧量及溫度的影響不顯著。
表6 納蓋特正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
從表6可以看出,各因素對納蓋特H.S.I.的影響大小依次為殘氧量>溫度>儲存時間,最佳儲存方案為A2B2C1,即溫度4℃、殘氧量0.4%、儲存時間60 d。
表7 納蓋特正交實(shí)驗(yàn)方差分析
不同的儲存條件對納蓋特H.S.I.的增加量影響很大,最大為10.18%,最低僅為0.07%。通過比較4℃的實(shí)驗(yàn)組可以看出,90 d時納蓋特的H.S.I.僅增加了0.07%。因此,納蓋特綜合儲存性能較好,適宜長期儲存。
從表7可以看出,溫度、殘氧量及儲存時間對納蓋特H.S.I.影響均不顯著。
表8 馬可波羅正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
從表8可以看出,各因素對馬可波羅H.S.I.的影響大小依次為溫度>儲存時間>殘氧量,最佳儲存方案為A1B2C1,即溫度4℃、殘氧量0.4%、儲存時間30 d。不同的儲存條件對馬可波羅H.S.I.的影響很大,最大為12.58%,最低僅為2.88%。通過比較4℃的實(shí)驗(yàn)組可以看出,在4℃儲存時馬可波羅H.S.I.的增加量隨儲存時間變化不大,30 d時為2.88%,而90 d時也僅為3.49%,因此,馬可波羅的實(shí)際儲存期可以延長至90 d甚至更長,而不會對其新鮮度影響造成太大影響,其綜合儲存性能較好。
表9 馬可波羅正交實(shí)驗(yàn)方差分析
從表9可以看出,溫度對馬可波羅H.S.I.影響一般顯著,而儲存時間、殘氧量的影響不顯著。
綜合比較4種啤酒花最佳儲存條件可以看出,在儲存期間H.S.I.的變化與儲存條件密切相關(guān),特別是溫度對其影響很大,在條件允許的情況下應(yīng)盡量采用低溫保存;同時與啤酒花的品種有直接的關(guān)系,從分析結(jié)果可以看出,苦型啤酒花的儲存性能要好于香型啤酒花。隨著儲存時間的延長,啤酒花的α-酸、β-酸可能會經(jīng)歷異構(gòu)化作用及異α-酸、β-酸的進(jìn)一步氧化作用,α-酸和β-酸的總損失率逐漸增大,因此H.S.I.會隨著儲存時間的延長而增大,導(dǎo)致劣化度逐漸增大。由于啤酒釀造時很難直接采用新鮮啤酒花,因此應(yīng)充分了解啤酒花的儲存性能,并根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況,在最大限度保留啤酒鮮度的情況下,增加啤酒花的利用度,提高企業(yè)效益。
對香型啤酒花扎一香花和苦型啤酒花納蓋特、馬可波羅、青島大花在儲存期間H.S.I.的變化進(jìn)行了研究。確定青島大花的最佳儲存方案為溫度4℃、殘氧量>1.0%、儲存時間30 d;扎一香花的最佳儲存方案為溫度4℃、殘氧量0.2%、儲存時間30 d;納蓋特的最佳儲存方案為溫度4℃、殘氧量0.4%、儲存時間60 d;馬可波羅的最佳儲存方案為溫度4℃、殘氧量0.4%、儲存時間30 d。
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