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啤酒中风味物质双乙酰含量的测定解读
第3l卷第4期2001年12月
I业微生物
Indus州alM1cIDbi。
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VoI3INo4
rkc200l啤酒中风昧物质双乙酰含量的测定
柴平海,李爽,吴海平,施燕,但乐平。
(上海市工业微生物研究所,上海200233
摘要采用TurbothermVap40自动定氯仪进行啤酒的蒸馏操作以测定啤酒中双乙酰含量,测定结果与国标法进行了对照,结论是TurbothermVap40自动定氯仪可以替代国标法中的双乙酰蒸馏装置进行啤酒中双乙酰含量的测定。
关键词:
啤酒;双乙酰;测定
啤酒中已知的风味物质有800多种…,它们赋予啤酒特殊的风味,而且又通过一系列复杂的物理及化学过程时刻改变着啤酒的风味。
双乙酰作为这些风味物质中最重要的一种,是品评啤酒成熟与否的主要依据,其含量多少直接影响啤酒的品质。
多年来国内外科研人员对啤酒中双乙酰的形成与还原过程进行了多方面的研究,取得r一系列的研究成果,并将许多成果实际应用于啤酒的生产过程中,使啤酒的品质得到了显著提高。
啤酒巾烈乙酰含量的测定方法有多种,包括EBC法、改进EBC法忙J、新EBC法”、荧光分析法“、化学发光法[“、脉冲极谱法o“、气相色谱法7等,目前国标法(GB4928—91中使用的是EBc法即邻苯二胺(OPn法。
该法多年来在指导啤酒生产、控制啤酒产品质量方面起到了非常重要的作用,是一种成熟的测定双乙酰含量的方法。
不过该法测定时需搭建一套玻璃蒸馏装置,操作较烦琐。
国标法规定测定双乙酰时,啤酒的蒸馏操作应在3~5min内完成,但因双乙酰的前驱物质a一乙酰乳酸经非酶氧化生成双己酰的过程受蒸馏过程中温度与时间的影响,温度越高,蒸馏时间越长,“一乙酰乳酸转化为双乙酰也就越彻底,在实际操作过程中,若蒸汽量不能得到很好的控制,将影响蒸馏时间,产生一定的测定误差。
所以,若能严格控制蒸馏操作时所用的蒸汽量,就町严格控制蒸馏时间,从新减少啤酒中双乙酰的测定误差,尤其是同一批次啤酒样品的测定误差。
Vapodest40自动定氮仪可在作者简介:
柴甲海(J965~,男,硕士
*但乐平,华东理工凡学实习生.一定范围内随意调节蒸馏所使用的蒸汽量,m此替代国标法中使用的带加热套管的定氮蒸馏装置,将能更精确的进行啤酒中双乙酰含量的测定,本文对此进行了初步探讨。
l材料及方法
1.1试剂及样品
邻苯二胺(化学纯,t海白鹤化工厂,双乙酰(分析纯,荷兰进n分装,上海化学试剂公司经销,有机硅消泡剂(德国,啤淄样品(两种品牌的7个批号。
1.2仪器设备
自动定氮仪(Tur‰hermVap40,德国Gerhardt公司,带加热套管双乙酰蒸馏装置(定制,紫外分光光度计(CARYl00,美国vARIAN公司。
1.3试验方法
双乙酰的测定按照GR4928—91法要求的测定步骤进行。
采用TurbotheHnvap40自动定氯仪的比对法和采用GB法对每一啤酒样品的测定都是在开瓶后的同一时间同时进行蒸馏操作,每一样品平行测定两次。
1.4分析方法
试验所用各种溶液的配制及分析方法按照GR4928—91的要求进行。
2结果与讨论
2.1蒸馏最佳条件选择
31
万方数据
第4期工业微生物第3L卷
使用TurbothemlVap40自动定氮仪分别以100%、95%、90%、85%、80%、75%、70%、65%、60%的蒸汽量加热批号为20010427的酒样,分别收集25mL馏出液,在335nm处测定得到的双乙酰吸光度值与蒸汽用量的关系如图1所示。
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00
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O.0
图1蒸汽用量与双乙酰含量的关系
由图l可见,蒸汽用量的大小影响蒸馏时问的长短,从而直接影响啤酒中双乙酰含量的测定结果。
用国标法测定的同一批号样品的双乙酰在335nm处的吸光度值为0016。
所以,用Turbothermvap40半微量自动定氮仪时,70%的蒸汽用量蒸馏出的双乙酰的吸光度值与国标法所测值相符。
因此,选择70%为适宜的蒸汽用量进行蒸馏操作。
2.2双乙酰蒸出量同蒸馏时间的关系
为了观察啤酒中双乙酰被蒸馏的速度情况,在用国标法和比对法的蒸馏操作过程中,当馏出液收集满25mL时,立即换一支新比色管继续接收10mL馏出液来进行啤酒中残留的双乙酰含量的测定,结果见表l所示。
表】啤酒中残留的双乙酰量
其中:
A-为固标法所测各种啤酒的双乙酰在335一处的吸光度值;A2为比对法所测各种啤酒的舣己酰在335nm处的暖光度值
表l结果显示,在蒸馏出25mL馏分后,酒样
中依然有少量双乙酰被蒸馏出来,由此可见蒸馏速
度亦即蒸馏时间的控制对于啤酒中双乙酰的准确测
定非常重要。
图2为啤酒中双乙酰台量的测定值随蒸馏时间
的变化曲线。
对某一特定啤酒试样而言,其中的双乙
酰含量是一定的,即啤酒中双乙酰含量对于蒸馏时削
而言有一最大值。
国标法规定双乙酰的蒸馏时间为
32
时间(mLⅡ
图2双乙酰含量与蒸馏时问的关系
3~5嘶n,由图可见,这样的蒸馏时间可将啤酒中的绝
大部分双乙酰蒸馏出来,约达总量的90%以上。
当蒸馏操作采用的蒸汽用量太大时,啤酒中的
部分双乙酰来不及挥发出来就已经收集满了25mL
的馏分,从图2中可以看出,这时所测权乙酰的值将
明显偏低。
采用Turbothermvap40自动定氮仪,当
使用70%蒸汽量的时候,蒸馏时间达3min左右时
馏分中双乙酰的含量逐渐趋于恒定,所以,蒸馏操作
必须持续3nlin以上。
2.3双乙酰含量的比对测定
因双乙酰前体物a一乙酰乳酸在有氧条件下会
发生非酶促氧化反应,利用氧气生成双乙酰,同时产
生二氧化碳,此过程是耗氧过程。
所以,每个啤酒样
品在开瓶后立即间时进行两种方法的蒸馏操作,以
尽可能避免氧气对测定结果的影响,减少测定误差。
采用两种测定方法共检测r6种批号啤酒的双
乙酰含量,每一啤酒试样进行两次平行测试,测定结
果见表2。
万方数据
第4期
柴平海,等:
啤酒中风味物质双乙酰含量的测定
第31卷
表2啤酒中双乙酰含量的比对测定结果
啤酒样品批号
磊器;
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;眢器;
蔼:
霉
翟箸
;盟器?
第一次
O038002600240031O029O043
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次(10360026002400260026iJ(146嚣一敬
O孙
O029O022O029O026u
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0038O0260【}240031‘0(}260043
国标法平均值00370026002400280028o
044
比对法平均值
0037
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两种方法所测双乙酰的相对误差最小值为0%,最大值为7.7%,六个批号啤酒样品的平均相对误差为4,4%,这说明用TurbotherHlVap40自动定氮仪所测的双乙酰值与甩国标法所测的双乙酰值
非常吻合,两种测试方法有着较好的重现性?
3总结
用同标法测定啤酒中的双乙酰含量的缺点是速
度慢,分析过程复杂,重复性差,不利于生产质量的
监控和产品质量的检验,而使用Turbotherm
Vap40
自动定氮仪测定具有不用搭建蒸馏装置,操作简便,易于控制,测试结果的重现性好的优点,完全可以替代国标法所用的带加热套管的蒸馏装置进行啤酒中
双乙酰的检测。
参考文献
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(:
HAIPing_hai,LIShuang.wUHai—ping,SHlYan,DANI—c_ping
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M1咖bid。
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2Im233
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Keywords
beer;diaccLyl;determinatio“
12
3
4
5
6
7
万方数据
啤酒中风味物质双乙酰含量的测定
作者:
柴平海,李爽,吴海平,施燕,但乐平
作者单位:
上海市工业微生物研究所,上海200233
刊名:
工业微生物
英文刊名:
INDUSTRIALMICROBIOLOGY
年,卷(期:
2001,31(4
引用次数:
1次
参考文献(7条
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1.期刊论文吴小其.薛海燕.WUXiaoqi.XUEHaiyan固定化后期添加啤酒酵母菌降低啤酒中双乙酰含量的探讨-中
国酿造2008(12
为探索用后期添加固定化酵母菌降低啤酒中双乙酰的工艺,通过单因素和正交试验,发现后期接入固定化啤酒酵母菌降低双乙酰含量的最佳工艺为:
发酵温度为12℃,接入时间为发酵第16d,发酵再次接入固定化酵母菌的接种量为1.0%,此时双乙酰的量为0.083mg/L,啤酒口感达到9.2分.固定化的酵母菌可以重复利用3次,啤酒的双乙酰值和口感维持稳定.该研究表明利用固定化细胞的后期添加可以降低啤酒中的双乙酰含量.
2.期刊论文刘玉梅.汤坚生物技术在控制啤酒中双乙酰含量方面的应用-酿酒科技2005(1
双乙酰是啤酒中的重要风味物质,其含量是控制啤酒质量的一个重要指标.近年来许多生物技术广泛应用于啤酒生产,发酵过程中加入α-乙酰乳酸脱羧酶,可降低双乙酰的峰值和在酒液中的含量,缩短发酵时间.最适pH为6,最适温度为35~40℃.磁性固定化ALDC的应用可简单方便地与酒液分离,不影响啤酒风味,从而实现生产的连续化、自动化,缩短生产周期,大大降低生产成本.LLS催代酶的应用可促进双乙酰的还原、减少α-乙酰乳酸含量,防止双乙酰反弹.构建酵母工程菌株和选育低双乙酰产生的酵母菌,可构建低乙酰乳酸合成酶,催化丙酮酸和活性乙醛在胞内过量合成双乙酰的前体物质乙酰乳酸,从而降低双乙酰含量.(孙悟
3.期刊论文刘宁啤酒中双乙酰的形成及控制-啤酒科技2007(12
啤酒中双乙酰含量超过0.1mg/L,会产生不愉快的馊饭味或奶油味.双乙酰被认为是衡量啤酒成熟与否的关键性指标.本文分析了影响啤酒中双乙酰含量的因素,从而总结出降低双乙酰的一些措施.
4.期刊论文刘海兵从代谢途径上看啤酒生产中双乙酰的调控-酿酒2004,31(5
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5.学位论文母茜高SOD,低双乙酰啤酒酵母工程菌的构建2008
双乙酰是影响啤酒的主要风味物质之一,它在啤酒中的阈值很低,超过这一阈值就会产生一种酸馊味,因此其含量的高低是啤酒质量优劣的重要标志。
啤酒在储存过程中会产生一种纸板味,这主要是因为啤酒中一些挥发性的长链不饱和醛类发酵时未充分还原所致,啤酒的氧化作用是其风味稳定性变差的最初来源。
因此,如果将二者结合起来研究,势必会给改善啤酒风味的稳定性,防止啤酒老化,甚至是对饮用者的健康都会带来良好的效果。
本研究选用啤酒酵母工业菌株青岛啤酒酵母菌株YSF31为材料,采用自克隆技术构建了一个新的啤酒酵母工程菌株,得到的新菌株同YSF31比较双乙酰含量有所降低,抗老化的能力增强。
以青岛啤酒酵母菌株YSF31的总DNA为模板,PCR扩增出超氧化物歧化酶基因SOD1和α-信号肽基因。
将PCR扩增得到的SOD1基因插入到质粒pYCUP(中科院微生物所酵母遗传育种实验室保存,以下简单称实验室,含有CUP1基因的SphⅠ和SalⅠ位点得到一个中间质粒pMC2。
再将PCR扩增得到的α-factor基因插入到质粒pMP1(实验室保存,含有3-磷酸甘油酸激酶基因PGK1的EcoRⅠ和SmaⅠ位点上得到另外一个中间质粒pMC1。
用BglⅡ和SphⅠ酶切质粒pMC2得到含有CUP1和SOD1的片段,再用KpnⅠ和SphⅠ酶切质粒pMC1得到含有PGK1和α-factor的片段,将上述两个基因片段插入到质粒pPILV4(实验室保存,含有ILV2基因的KpnⅠ和BglⅡ位点,获得最终的重组质粒pMC572。
采用同源重组的方法将用内切酶酶切质粒pMC572得到的含有SOD1,CUP1,PGK1和α-factor以及ILV2两端序列的片段转化啤酒酵母YSF31。
研究结果如下:
1.通过细胞对硫酸铜的抗性初步筛选到转化子,转化子对硫酸铜的抗性较受体菌有很大的提高。
受体菌仅能在5mmol/L的浓度上生长,转化子能在
8mmol/L的浓度上生长。
2.用不同的引物组合进行PCR验证,发现转化子均能得到目的条带而受体菌什么也没有。
3.通过乙酰乳酸合成酶(AHAS活性测定,经验证转化子的AHAS酶活性仅为受体菌的一半,说明SOD1,CUP1,PGK1和α-factor片段已经整合到染色体上,ILV2的一条等位基因被破坏,转化子被命名为Z-2-8。
4.啤酒酵母细胞内的SOD是不能自行分泌到胞外的,由于α-factor基因的整合使转化子胞内的SOD成功分泌到胞外,而受体菌的发酵液中一直都没有SOD的活性。
同时,乙偶姻的含量也只有受体菌的50%,势必会最终导致双乙酰含量的降低。
5.另外在CO2减重实验,生物量检测和其他发酵指标检测实验中发现新的啤酒酵母工业菌株同受体菌比较并没有发生显著的变化。
由于本实验的DNA操作过程中并没有任何外源基因的介入,均来自啤酒酵母自身,因此该啤酒酵母菌株为生物安全的自克隆菌株,具有重要的实际运用价值。
6.期刊论文尹花.钱中华.岳杰啤酒中双乙酰形成的影响因素及控制技术-啤酒科技2009(7
本文主要阐述了啤酒中双乙酰产生的分子机制,分析了影响啤酒中双乙酰含量的主要因素,提出控制啤酒中双乙酰的具体措施.
7.期刊论文姚二民.于然.赵玉生.赵俊芳.YAOEr-min.YURan.ZHAOYu-sheng.ZHAOJun-fang超高压处理对啤酒
TBA值和双乙酰含量的影响-酿酒科技2008(7
对超高压处理技术应用于啤酒生产工艺进行了实验,分析了超高压处理条件与保持啤酒风味稳定性之间的关系.结果表明:
①选择300MPa的压力较为合适,过高的压力没有意义还浪费能源.②压力小于300MPa时.促进清酒中α-乙酰乳酸的非酶分解及双乙酰的还原反应,具有降低双乙酰含量的作用;而压力大于300MPa,会相对延缓双乙酰的还原,导致双乙酰含量的反弹.③为保持风味物质稳定性,保压时间不宜超过10min.(陶然
8.期刊论文励建荣.裘纪莹.LIJian-rong.QIUJi-ying啤酒酿造中的双乙酰及其酶法控制研究进展-现代食品科
技2007,23(9
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(1酵母对双乙酰的还原性能;(2冷麦汁、压缩空气、接种酵母、发酵容器、管道等生产环节的微生物;(3冷麦汁α-氨基氮;(4冷麦汁pH值和发酵液pH值;(5接种麦汁溶解氧;(6酵母接种量;(7发酵液补加酵母量;(8清酒及成品双乙酰含量.(孙悟
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(GC/MS对啤酒中的老化物质进行分析,初步探讨啤酒中老化物质的形成机理.研究结果表明,在不改变生产设备及主要生产工艺的基础上,采用该研究选育获得的抗老化啤酒酵母和最优工艺参数组合进行啤酒生产,产品的风味保鲜期可由原来的1个月左右提高到现在的4个月左右,而啤酒主体风味保持不变.
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1.王洲.杨超英.薛正莲紫外辐照对产α-ALDC枯草芽孢杆菌的诱变效应[期刊论文]-中国农学通报2007(04
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