黃淑霞 , 余俊紅 , 陸 健 , 尹 花 , 董建軍
(1.糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇 無錫 214122;2.啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266100;3.江南大學(xué) 工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214122;4.江南大學(xué) 生物工程學(xué)院,江蘇 無錫 214122;5.青島啤酒股份有限公司,山東 青島 266100)
降低反-2-壬烯醛及老化前驅(qū)體的釀造工藝研究
黃淑霞1,2,3,4,5, 余俊紅2,5, 陸 健*1,3,4, 尹 花2,5, 董建軍2,4,5
(1.糧食發(fā)酵工藝與技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室,江南大學(xué),江蘇 無錫 214122;2.啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東 青島 266100;3.江南大學(xué) 工業(yè)生物技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江蘇 無錫 214122;4.江南大學(xué) 生物工程學(xué)院,江蘇 無錫 214122;5.青島啤酒股份有限公司,山東 青島 266100)
為降低麥汁和啤酒中反-2-壬烯醛與老化前驅(qū)體壬烯醛潛力的含量,研究糖化過程中影響麥芽脂肪氧合酶(LOX)作用的關(guān)鍵因素(蛋白休止溫度、醪液pH值、麥芽粉碎度、麥芽LOX活力),確定最佳工藝:蛋白休止溫度為55~60℃、醪液pH為5.5、EBC粉碎機(jī)磨盤間距為0.5 mm、LOX活力越低越好。大生產(chǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)顯示:蛋白質(zhì)休止溫度為55℃、使用低LOX麥芽時(shí),啤酒中反-2-壬烯醛、壬烯醛潛力降低幅度分別為6.7%~25.0%、9.2%~20.3%,啤酒新鮮度得分提高4.2%~16.1%。
反-2-壬烯醛;壬烯醛潛力;脂肪氧合酶;啤酒新鮮度
以脂肪氧合酶 (lipoxygenase, 簡(jiǎn)稱 LOX,EC1.13.11.12)為核心的脂質(zhì)降解途徑是影響啤酒新鮮度的重要途徑之一。脂肪氧合酶主要存在于大麥(麥芽)的糊粉層,而同時(shí)存在于糊粉層的還有2%左右的脂類,LOX能專一催化具有順、順-戊二烯結(jié)構(gòu)的不飽和脂肪酸,其降解產(chǎn)物反-2-壬烯醛(trans-2-nonenal,簡(jiǎn)稱 T2N)品評(píng)閾值很低,僅為0.1 μg/L,是公認(rèn)的老化指示劑。反-2-壬烯醛會(huì)給啤酒帶來不愉快的紙板味,而且隨著存放時(shí)間的延長,紙板味會(huì)更嚴(yán)重[1-2]。
Sophie Noel對(duì)比不同LOX麥芽,發(fā)現(xiàn)低LOX麥芽釀造的啤酒中的反-2-壬烯醛較低[3]。嘉士伯(Carlsberg)啤酒實(shí)驗(yàn)室和札幌(Sapporo)啤酒公司通過化學(xué)誘變或雜交等手段已獲得低LOX活力的大麥,使用相應(yīng)麥芽釀酒降低了T2N含量,改善了啤酒新鮮度,但低LOX新品種大麥價(jià)格相對(duì)較高[4-10]。
制麥過程是降低LOX活力的重要階段,尤其是增加焙焦強(qiáng)度可使LOX快速失去活性,目前對(duì)大麥或麥芽LOX的研究也多集中于制麥階段,通過調(diào)整制麥工藝降低LOX活力[11-13]。Guido認(rèn)為制麥過程中生成的T2N除大部分揮發(fā)外,仍然有一部分與氨基化合物結(jié)合為加成物,即老化前驅(qū)體壬烯醛潛力(nonenal potential,簡(jiǎn)稱 NP),一直存在于成品麥芽中[14]。
在麥芽干燥過程中,LOX不會(huì)全部失活,成品麥芽中的LOX會(huì)繼續(xù)進(jìn)入到糖化過程發(fā)揮作用。當(dāng)糖化溫度為65~70℃時(shí),糖化一段時(shí)間后,麥汁中LOX才會(huì)失去活力[15-16],糖化階段尤其是蛋白質(zhì)休止階段是LOX作用生成反-2-壬烯醛及壬烯醛潛力的重要時(shí)期,LOX是熱敏性酶,控制糖化過程的LOX反應(yīng),避開其最適作用條件,減少反-2-壬烯醛與壬烯醛潛力的生成,這方面研究還較少,而且沒有在啤酒生產(chǎn)廠進(jìn)行過實(shí)際驗(yàn)證。
發(fā)酵初期,酵母會(huì)將麥汁中的大多數(shù)游離醛類包括反-2-壬烯醛還原為相應(yīng)的醇類,因此在整個(gè)發(fā)酵過程中,醛類均維持在較低的水平[17],還原程度與酵母活力及菌種特性有關(guān)[18]。而壬烯醛潛力由于其加合性,避免了被酵母還原,在貯存過程中,會(huì)緩慢分解而釋放出游離反-2-壬烯醛,導(dǎo)致紙板味增加,啤酒口味變差,釋放量與貯存條件(溫度、時(shí)間等)有關(guān)[19]。
本文作者首先根據(jù)幾種老化醛的閾值與市場(chǎng)抽樣啤酒中老化醛含量,確定反-2-壬烯醛是不是導(dǎo)致啤酒老化的主要老化醛;其次,研究不同蛋白質(zhì)休止溫度、醪液pH值、麥芽粉碎度、麥芽LOX活力對(duì)麥汁反-2-壬烯醛、壬烯醛潛力的影響,確定減少麥芽LOX作用與其產(chǎn)物生成的最佳釀造條件;最后,在工廠進(jìn)行大生產(chǎn)驗(yàn)證,分析優(yōu)選出的釀造條件對(duì)反-2-壬烯醛、壬烯醛潛力及啤酒新鮮度的影響。
麥芽:澳麥Gairdner,由青島啤酒麥芽廠提供;亞油酸、9種老化醛標(biāo)準(zhǔn)品(反-2-壬烯醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、糠醛、己醛、戊醛、苯乙醛):購于美國Sigma公司。
Ultrospec 2100pro紫外分光光度計(jì):美國GE公司產(chǎn)品;Clarus600 GC-MS:美國 PerkinElmer公司產(chǎn)品;固相微萃取自動(dòng)進(jìn)樣器:瑞士CTC公司產(chǎn)品;65 μm PDMS-DVB固相微萃取纖維:美國Supelco公司產(chǎn)品;DB-5MS (60 m×320 μm×0.25 μm) 色譜柱:美國Agilent公司產(chǎn)品;Milli_Q plus純水儀:德國Merck Millipore公司產(chǎn)品;EBC DLFU粉碎機(jī):德國BUHLER公司產(chǎn)品;12孔自動(dòng)糖化器:德國LOCHNER公司產(chǎn)品。
糖化配方:使用全麥,糖化總水料質(zhì)量比為3.7∶1,定型麥汁為 13 °P。
基本糖化工藝:50℃休止 30 min,pH為 5.5,EBC粉碎機(jī)磨盤間距為0.2 mm,65℃糖化60 min,73℃過濾,添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.06%的顆粒酒花煮沸。
1.4.1 老化醛的測(cè)定 采用SPME-GC-MS柱上衍生技術(shù),GC條件:色譜柱DB-5MS,使用氦氣為載氣,流速為1 mL/min。進(jìn)樣口溫度為250℃。無分流進(jìn)樣。程序升溫:初始溫度為60℃,保持2 min后以5℃/min的速率升溫至180℃;接著以1℃/min的速率升溫至190℃;以30℃/min的速率升溫至250℃,保持3 min。MS條件:電子轟擊(EI)離子源,電子能量為70 eV,GC-MS接口溫度為 250℃;離子源溫度為 230℃;四極桿溫度為150℃;掃描范圍為 50~550 amu。
麥汁稀釋10倍,加入 2 g NaCl,使用50 μL對(duì)氟苯甲醛作為內(nèi)標(biāo),測(cè)定9種老化醛含量(反-2-壬烯醛、3-甲硫基丙醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、糠醛、己醛、戊醛、苯乙醛)[20-21,26]。
1.4.2 壬烯醛潛力的測(cè)定 用磷酸將麥汁pH調(diào)到4.0,通入氬氣以排除空氣,加入50 μL內(nèi)標(biāo)對(duì)氟苯甲醛和2 g NaCl,沸水浴加熱2 h,冷卻后測(cè)定反-2-壬烯醛含量,乘以稀釋倍數(shù)換算為壬烯醛潛力含量。
壬烯醛潛力表征了啤酒貨架期釋放反-2-壬烯醛的能力,其重要性大于游離反-2-壬烯醛,而游離反-2-壬烯醛是形成壬烯醛潛力的必要條件。因此,建立壬烯醛綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),
用來評(píng)價(jià)麥芽脂質(zhì)氧化的程度[14]。
1.4.3 脂肪氧合酶酶活力的測(cè)定 5 g麥芽粉加入5 mL醋酸緩沖液低溫提取,10 000 r/min離心10 min后得到上清液,即為粗酶液。在25℃水浴條件下,向2.9 mL磷酸緩沖液中加入50 μL酶液和50 μL亞油酸底物進(jìn)行反應(yīng),反應(yīng)一定時(shí)間后測(cè)定234 nm下的吸光度,同時(shí)做空白對(duì)照。將吸光度在單位時(shí)間內(nèi)的變化率定義為一個(gè)酶活力單位(U/g)[22-24]。
將啤酒在35℃強(qiáng)化處理7 d,組織專業(yè)評(píng)委品評(píng)強(qiáng)化酒的新鮮度,按照從1到10進(jìn)行新鮮度打分。分值越高,新鮮度越好。對(duì)每個(gè)樣品,統(tǒng)計(jì)所有評(píng)委的分?jǐn)?shù),求平均值,即為該樣品的新鮮度得分。
用SPSS軟件對(duì)所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,評(píng)價(jià)各因素對(duì)指標(biāo)的影響及各個(gè)水平之間是否有顯著差異。
收集來自不同工廠的市場(chǎng)抽樣啤酒共437個(gè),經(jīng)專業(yè)評(píng)委品評(píng),氧化味主要分為3種:紙板味、醬油味、焦味(如圖1所示)。其中,品嘗出有紙板味缺陷的樣品占總量的50.3%,有醬油味和焦味的樣品分別占21.3%和8.0%。按照新鮮度得分將市場(chǎng)抽樣啤酒分為Ⅰ檔酒(新鮮度得分≥6分)和Ⅱ檔酒(新鮮度得分<6分),分析有這3種缺陷的Ⅱ檔酒,其中有紙板味的Ⅱ檔酒占總數(shù)量的9.1%,有醬油味和焦味的Ⅱ檔酒分別占7.8%和2.7%,由此可見,紙板味是造成啤酒老化的主要風(fēng)味缺陷,嚴(yán)重影響著啤酒新鮮度。據(jù)資料報(bào)道,導(dǎo)致紙板味、醬油味、焦味的主要物質(zhì)分別是反-2-壬烯醛、3-甲硫基丙醛、糠醛與 5-甲基糠醛[1-2,25]。
啤酒中老化醛根據(jù)降解途徑可分為3類,反-2-壬烯醛、己醛、戊醛是不飽和脂肪酸氧化降解的產(chǎn)物,是表征原料是否新鮮的指示劑;3-甲硫基丙醛、2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、苯乙醛都是氨基酸Strecker途徑降解的產(chǎn)物,反映了氨基酸的控制水平以及貯存過程中高級(jí)醇的氧化,其中苯乙醛對(duì)氧敏感,可作為氧負(fù)荷指標(biāo)反映釀造過程中的氧控制水平;糠醛是氨基酸與還原糖高溫下進(jìn)行美拉德反應(yīng)的中間產(chǎn)物,主要在麥芽焙焦、糖化、麥汁煮沸、殺菌等與熱相關(guān)的釀造過程中產(chǎn)生,是熱負(fù)荷指示劑[1,26]。
圖1 市場(chǎng)抽樣啤酒中主要老化風(fēng)味缺陷分析Fig.1 Main stale flavor of beers sampled from the market
采用SPME-GC-MS分析83個(gè)Ⅱ檔酒的9種老化醛質(zhì)量濃度,重點(diǎn)分析反-2-壬烯醛和3-甲硫基丙醛質(zhì)量濃度(圖2和圖3)。以各老化醛的閾值作為標(biāo)準(zhǔn)[11](其中反-2壬烯醛的閾值為 0.1 μg/L,3-甲硫基丙醛的閾值為5 μg/L),計(jì)算Ⅱ檔酒中各老化醛的超標(biāo)比例。從圖2和圖3可以看出,反-2-壬烯醛超標(biāo)比例明顯高于3-甲硫基丙醛,計(jì)算出超標(biāo)比例分別為78%和61%,而其它7種老化醛超標(biāo)比例都為0,表明反-2-壬烯醛確實(shí)是典型老化風(fēng)味,與啤酒品評(píng)結(jié)果相對(duì)應(yīng)。
圖2 Ⅱ檔酒中的反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度分析Fig.2 Content of T2N of the second beers
圖3 Ⅱ檔酒中的3-甲硫基丙醛質(zhì)量濃度分析Fig.3 Content of methional of the second beers
鑒于反-2-壬烯醛的重要性,下面重點(diǎn)分析糖化工藝和麥芽LOX活力對(duì)反-2-壬烯醛與壬烯醛潛力的影響。
在實(shí)驗(yàn)室考察蛋白休止溫度、醪液pH、麥芽粉碎度以及不同LOX活力麥芽對(duì)反-2-壬烯醛與壬烯醛潛力的影響。每個(gè)水平做3個(gè)平行,后面柱形圖顯示的為平均值,同時(shí)評(píng)價(jià)各因素影響的差異性。
2.2.1 蛋白質(zhì)休止溫度的影響 從圖4可以看出,蛋白質(zhì)休止溫度在55~65℃時(shí)反-2-壬烯醛及其潛力質(zhì)量濃度較低,這與資料報(bào)道LOX最適作用溫度40~50℃是相符的。LOX酶反應(yīng)的最適反應(yīng)溫度、pH值并不是一個(gè)固定值,它們會(huì)隨著大麥品種、大麥生長環(huán)境、制麥工藝的不同而有少量變化。
對(duì)于反-2-壬烯醛來講,單因素方差分析顯示5個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.01),兩兩比較顯示45℃與50℃之間差異不顯著,但與其它溫度下的含量差異顯著(p<0.01);55、60 ℃和 65℃之間差異不顯著。
對(duì)于壬烯醛潛力,單因素方差分析顯示5個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.01),兩兩比較顯示45℃和50℃之間、55℃和65℃之間差異不顯著。其它溫度下的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都互相有顯著差異(p<0.01)。
圖4 休止溫度對(duì)麥汁反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力的影響Fig.4 Influence of resting temperature on T2N and NP
綜合分析,確定最佳蛋白質(zhì)休止溫度為55~60℃。
2.2.2 醪液pH值的影響 從圖5可以看出,pH值為5.0和5.5時(shí),壬烯醛潛力較低,但pH值為5.5時(shí),反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度較高。計(jì)算壬烯醛綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)(Y=0.7×壬烯醛潛力+0.3×反-2-壬烯醛),pH值為5.0~5.5時(shí)壬烯醛總值較低。這與資料報(bào)道LOX最適反應(yīng)pH值6.0~7.0是吻合的。
對(duì)于反-2-壬烯醛,4個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.05)。兩兩比較顯示,pH 5.5時(shí)與其它pH的數(shù)值有顯著差異。對(duì)于壬烯醛潛力,4個(gè)水平之間也有顯著差異(p<0.01),兩兩比較顯示,4個(gè)pH 下的數(shù)值都有顯著差異。因此,確定最佳醪液pH為5.5。
圖5 pH對(duì)麥汁反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力的影響Fig.5 Influence of pH on T2N and NP of wort
2.2.3 麥芽粉碎度的影響 麥芽粉碎度用EBC粉碎機(jī)的磨盤間距表示,依次取1.0、0.5、0.2 mm。
從圖6可以看出,不同粉碎度時(shí)反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度變化不大,但磨盤間距為0.5 mm時(shí)壬烯醛潛力最低,壬烯醛總值也最低。分析原因,粉碎程度過大,可能導(dǎo)致LOX和脂肪等不利物質(zhì)過多溶入麥汁,表明麥芽粉碎并不是越細(xì)越好。磨盤間距為0.5 mm時(shí)可減少壬烯醛的生成。實(shí)驗(yàn)室EBC磨盤粉碎機(jī)與大生產(chǎn)所用粉碎機(jī)存在差異,在大生產(chǎn)中應(yīng)用時(shí)還需要開展試驗(yàn)。
對(duì)于反-2-壬烯醛,3個(gè)水平之間沒有顯著差異(p>0.05)。對(duì)于壬烯醛潛力,3個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.01),兩兩比較顯示,3個(gè)粉碎度的數(shù)值都有顯著差異(p<0.01)。因此,確定最佳磨盤間距為0.5 mm。
圖6 麥芽粉碎度對(duì)麥汁反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力的影響Fig.6 Influence of grinding degree on T2N and NP of wort
2.2.4 不同LOX活力麥芽的影響 使用不同LOX活力的澳麥Gairdner進(jìn)行糖化,LOX活力分別為21.03、12.56 U/g,對(duì)比分析2個(gè)麥汁的反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力差異。從圖7可以看出,使用低LOX活力麥芽時(shí),所得麥汁的反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力都低,表明麥芽中脂肪的LOX酶反應(yīng)途徑是生成反-2-壬烯醛的主要途徑。
對(duì)于2個(gè)指標(biāo)來說,2個(gè)LOX活力之間都有顯著差異(p<0.01),說明使用低LOX活力麥芽有利于降低反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力。
圖7 麥芽LOX活力對(duì)麥汁反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力的影響Fig.7 Influence of LOX activity on T2N and NP of wort
2.2.5 大生產(chǎn)驗(yàn)證試驗(yàn) 在上述試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,在年產(chǎn)量60萬千升的工廠,開展蛋白質(zhì)休止溫度(50、55℃)、LOX活力優(yōu)化驗(yàn)證試驗(yàn) (調(diào)整不同LOX麥芽的搭配比例,使最終混合麥芽的LOX活力分別為25.5、14.4 U/g),其它工藝參數(shù)保持一致,生產(chǎn)8°P純生啤酒,并做強(qiáng)制老化試驗(yàn) (35℃/7 d),對(duì)比分析強(qiáng)化酒的反-2-壬烯醛含量、新鮮度得分以及新鮮酒的壬烯醛潛力。
使用不同LOX麥芽與調(diào)整休止溫度對(duì)于麥汁、冷貯酒、成品常規(guī)指標(biāo)沒有明顯影響,都符合青島啤酒公司內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)要求(相關(guān)數(shù)據(jù)這里不再列出)。
將成品酒在35℃強(qiáng)化7 d,分析反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度。從圖8可以看出,LOX活力低的麥芽生產(chǎn)出來的啤酒反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度較低,在50℃和55℃時(shí),反-2-壬烯醛降低的幅度分別為25.0%和22.2%。與50℃相比,55℃休止時(shí)的啤酒反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度較低,高LOX和低LOX活力時(shí)分別降低了10.0%和6.7%。表明降低LOX活力,適當(dāng)提高休止溫度有利于降低反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度,尤其LOX活力對(duì)反-2-壬烯醛的降低幅度更大,表明LOX酶降解途徑是生成反-2-壬烯醛的主要途徑。與對(duì)照相比,強(qiáng)化啤酒中反-2-壬烯醛質(zhì)量濃度已有大幅度降低,但還沒有達(dá)到閾值以下,表明降低反-2-壬烯醛除了調(diào)整糖化工藝外,還可以采取優(yōu)化制麥工藝、降低貯存溫度等措施。
單因素方差分析顯示,4個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.05)。兩兩比較,50℃下 2個(gè)活力時(shí),55℃下2個(gè)活力時(shí)都分別有顯著差異。高活力下2個(gè)溫度時(shí),低活力下2個(gè)溫度時(shí)都沒有顯著差異。這也表明活力對(duì)反-2-壬烯醛的影響大于溫度的影響。
圖8 休止溫度和LOX活力對(duì)強(qiáng)化啤酒反-2-壬烯醛的影響Fig.8 Influence of resting temperature and LOX activity on T2N of aging beer
組織專業(yè)評(píng)委(10人)品評(píng)強(qiáng)化酒的新鮮度,按照從1到10進(jìn)行新鮮度打分,對(duì)每個(gè)樣品得分求平均值。如圖9所示,LOX活力低的麥芽生產(chǎn)出來的啤酒新鮮度得分較高,在50℃和在55℃下,新鮮度得分增加的幅度分別為16.1%和7.1%。與50℃相比,55℃休止時(shí)的啤酒新鮮度得分較高,高LOX和低LOX活力時(shí)分別增加了12.9%和4.2%,尤其LOX活力較高時(shí),休止溫度的影響非常明顯。
單因素方差分析顯示,4個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.05)。兩兩比較,50℃下 2個(gè)活力時(shí),55℃下2個(gè)活力時(shí)都分別有顯著差異。表明溫度和活力對(duì)新鮮度都有顯著影響。
圖9 休止溫度和LOX活力對(duì)強(qiáng)化啤酒新鮮度得分的影響Fig.9 Influence of resting temperature and LOX activity on sensory score of aging beer
啤酒在35℃強(qiáng)化7 d是預(yù)測(cè)啤酒老化的常規(guī)方法,相當(dāng)于在常溫放置一月左右,但不能完全表征保質(zhì)期內(nèi)啤酒的老化狀態(tài)。因此,需測(cè)定啤酒的壬烯醛潛力。壬烯醛潛力表征著啤酒貨架期釋放反-2-壬烯醛含量的高低。
如圖10所示,LOX活力低的麥芽生產(chǎn)出來的啤酒壬烯醛潛力較低,在50℃和在55℃下,壬烯醛潛力降低的幅度分別為20.0%和20.3%。與50℃相比,55℃休止時(shí)的啤酒壬烯醛潛力較低,高LOX和低LOX活力時(shí)分別降低了9.2%和9.6%。LOX活力對(duì)壬烯醛潛力的影響大于溫度的影響,可能是因?yàn)長OX活力較高時(shí),生成了較多的反-2-壬烯醛,促進(jìn)了反-2-壬烯醛與氨基酸(多肽)胺基的結(jié)合,即導(dǎo)致壬烯醛潛力大量生成,也表明了LOX酶反應(yīng)途徑是生成反-2-壬烯醛的主要途徑。
單因素方差分析顯示,4個(gè)水平之間有顯著差異(p<0.05),兩兩比較也都有顯著差異。表明溫度和活力對(duì)壬烯醛潛力都有顯著影響。
圖10 休止溫度和LOX活力對(duì)啤酒壬烯醛潛力的影響Fig.10 Influenceofrestingtemperatureand LOX activity on NP of beer
本文中通過優(yōu)化糖化工藝條件和優(yōu)選低LOX麥芽降低LOX的作用,最終減少反-2-壬烯醛和壬烯醛潛力的含量,提高啤酒新鮮度。
40多家啤酒工廠的437個(gè)市場(chǎng)抽樣啤酒經(jīng)專業(yè)評(píng)委品評(píng),結(jié)果顯示有紙板味缺陷的樣品占50.3%,有紙板味的Ⅱ檔酒(新鮮度<6分)占9.1%,遠(yuǎn)高于醬油味和焦味,表明紙板味是導(dǎo)致啤酒老化的主要風(fēng)味缺陷。采用SPME-GC-MS分析83個(gè)Ⅱ檔酒中的9種老化醛含量,結(jié)合閾值,計(jì)算出超標(biāo)比例,顯示反-2-壬烯醛超標(biāo)比例最高(78%),確定反-2-壬烯醛是導(dǎo)致啤酒老化的主要物質(zhì)。
研究糖化條件對(duì)麥汁中反-2-壬烯醛與壬烯醛潛力含量的影響,采用單因素方差分析評(píng)價(jià)各因素的影響及各個(gè)水平之間的差異性,確定最佳糖化工藝:蛋白質(zhì)休止溫度為55~60℃、醪液pH為5.5、EBC粉碎機(jī)磨盤間距為0.5 mm、麥芽LOX活力越低越好。
大生產(chǎn)驗(yàn)證試驗(yàn)顯示:蛋白質(zhì)休止溫度為55℃、使用低LOX麥芽時(shí),啤酒中反-2-壬烯醛、壬烯醛潛力降低幅度分別為6.7%~25.0%、9.2%~20.3%,啤酒新鮮度得分提高4.2%~16.1%。單因素方差分析顯示溫度和活力對(duì)新鮮度和壬烯醛潛力都有顯著影響。
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會(huì)議名稱(中文):國際生物化學(xué)學(xué)會(huì)第六屆年會(huì)
所屬學(xué)科:化學(xué)生物學(xué),生物技術(shù)與生物工程
開始日期:2017-10-17
結(jié)束日期:2017-10-20
所在城市:上海市 黃浦區(qū)
具體地點(diǎn):華東理工大學(xué)
主辦單位:華東理工大學(xué)、生物反應(yīng)器工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室
E-MAIL:icbs2017@chemical-biology.org
會(huì)議網(wǎng)站:http://icbs2017.ecust.edu.cn/
會(huì)議背景介紹:謹(jǐn)代表組委會(huì),我們誠摯邀請(qǐng)您參加將于2017.10.17-2017.10.20在中國上海舉行的國際生物化學(xué)學(xué)會(huì)第六屆年會(huì)(ICBS2017)。 ICBS2017年會(huì)旨在全球范圍內(nèi)召集生物化學(xué)領(lǐng)域的各前沿領(lǐng)導(dǎo)者、技術(shù)推動(dòng)者、領(lǐng)域新星、學(xué)員以及做出貢獻(xiàn)的研究者們,分享激動(dòng)人心的研究突破和最新技術(shù)、討論目前存在的挑戰(zhàn)及未來發(fā)展方向、以期提高生物化學(xué)的社會(huì)影響力。本次會(huì)議將提供面對(duì)面的交流互動(dòng)、技術(shù)探討,以促進(jìn)商業(yè)聯(lián)系和未來的合作;邀請(qǐng)具有重要貢獻(xiàn)的學(xué)科建設(shè)者、青年科學(xué)家和技術(shù)先驅(qū)者代表,并為其提供一個(gè)交互平臺(tái);且將從所有提交的演講摘要中選擇部分進(jìn)行報(bào)告交流。 為促進(jìn)生物化學(xué)研究者的職業(yè)發(fā)展,我們將遵照歷屆ICBS的傳統(tǒng),在會(huì)議上選出“國際生物化學(xué)學(xué)會(huì)青年生物化學(xué)學(xué)者”的獲獎(jiǎng)?wù)?。此外,ICBS2017的預(yù)會(huì)議部分將由年輕的研究人員和學(xué)生共同組織,預(yù)會(huì)議將動(dòng)員下一代年輕科學(xué)者,提出創(chuàng)新的方法來迎接科學(xué)的重大挑戰(zhàn)。
Research of Brewing Technology for Reducing the Content of Trans-2-Nonenal and Aging Precursor
HUANG Shuxia1,2,3,4,5, YU Junhong2,5, LU Jian*1,3,4, YIN Hua2,5, DONG Jianjun2,4,5
(1.National Engineering Laboratory for Cereal Fermentation Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;2.State Key Laboratory of Biological Fermentation Engineering of Beer,Qingdao 266100,China;3.Key Laboratory of Industrial Biotechnology,Ministry of Education,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;4.School of Biotechnology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China;5.Tsingtao.Brewery Co.LTD,Qingdao 266100,China)
The key factors influencing malt lipoxygenase(LOX) during saccharification period were studied,such as protein rest temperature,pH value,grinding degree,LOX activity of malt for reducing the content of trans-2-nonenal and aging precursor nonenal potential of wort and beer.The optimum process parameters were confirmed:protein rest temperature was 55~60 ℃,mash pH was 5.5,EBC grinder distance was 0.5 mm,LOX activity was as low as possible.Experimental results oflarge-scale production showed that when protein rest temperature was 55℃,and malt with lower LOX activity was used,the content of trans-2-nonenal and nonenal potential declined 6.7%~25.0%and 9.2%~20.3%respectively.Beer freshness score increased 4.2%~16.1%.
trans-2-nonenal,nonenal potential,lipoxygenase,beer freshness
TS 262.5
A
1673—1689(2017)08—0826—08
10.3969/j.issn. 1673-1689.2017.08.007
2015-07-27
青島創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才計(jì)劃項(xiàng)目(13-cx-15);國家高技術(shù)研究發(fā)展(863)計(jì)劃資助項(xiàng)目(2013AA102109);高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(111計(jì)劃)資助項(xiàng)目(111-2-06);江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目。
黃淑霞(1977—),女,山東巨野人,高級(jí)工程師,博士研究生,主要從事啤酒新鮮度與泡沫方向研究。E-mail:huangsx@tsingtao.com.cn
*通信作者:陸 ?。?968—),男,江蘇太倉人,工學(xué)博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,主要從事釀酒微生物與酶技術(shù)、新型生物制劑方向研究。 E-mail:jlu@jiangnan.edu.cn
黃淑霞,余俊紅,陸健等.降低反-2-壬烯醛及老化前驅(qū)體的釀造工藝研究[J].食品與生物技術(shù)學(xué)報(bào),2017,36(08):826-833.