啤酒中苦味和总糖检测方案(紫外分光光度)

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关键词 Evolution 201；啤酒；苦味质；总糖；质控；紫外-可见光谱法 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 ScientificTM EvolutionTM 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控 (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) 及其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a-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 BrewerTM (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1mL3NHCI、20mL异辛烷和50uL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)： ( 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 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0.5-6g/100mL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1mL5%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测测定样品、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。 图4显示样品光谱，明确指示490nm处测量峰。表2为计算的样品总糖。 图3：采用INSIGHT2软件进行总糖分析。 图4：啤酒中的总糖 Lakefront IBA. 3.42 Lakefront Fixed Gear 3.37 Nut Brown Ale 2.03 表2：啤酒样品的总糖数据 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。 @2016赛默飞世尔科技。版权所有。所有商标属于赛默飞世尔科技及其子公司。规格、条款和定价或按情况改变。不是所有的国家都能购买到所有的产品。欲知详情，请咨询您当地的销售代表。 赛默飞世尔科技 S CIENTIFIC 热线电话：ales.cad@thermofisher.comwww.thermofisher.comSCIENTIFICPart of Thermo Fisher Scientific 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。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。