啤酒发酵过程中醇酯比的变化研究.docx

啤酒发酵过程中醇酯比的变化研究郑翔鹏摘要：采用顶空进样——毛细管气相色谱法测定啤酒发酵过程中二种醇和七种酣纽分的综合比例通过 对所检测的数据进行统计分析，表明发酵中醇酯比的变化情况，以及发酵成熟后醇酯比应控制在3.5〜4.5 范围内,酒体的协调性比较好研究证明，通过发酵醇酯比的合理控制，可以有效的控制啤酒风味质量 的一致性和均一性关键词：气相色谱；醇酯比；啤酒；发酵醇与酯是啤酒中最主要的香气物质，它们在 啤酒中都有一定的含量，如异戊醇一般在 40~60mg/l,冇甜味和香蕉味，乙酸乙酯一般在 10~30mg/l,其中,如乙酸乙酯和乙酸异戊酯类似 香蕉的香气，己酸乙酯和辛酸乙酯类似苹果的香 气，等等通常,C3以上的醇类总称为高级醇, 我ff I所分析的高级醉主要为正丙醇、异丁醉和异 戊醇酯类发面，啤酒酿造过程中不同醉类和酸 类的出现，交义反应生产了弗类，从组分來讲， 陆类的种类远远大于醇类，但在量方面比较少， 主要的为乙酸乙酯和乙酸界戊酢，其他的最都很 少在啤酒介质中山于醇和酸的酯化不可能产 生，酯类的主产完全是依靠酵母的作用，由脂肪 酸生成酰基辅酶A,再与醇反应牛产酯类，因此, 在发酵中的众I次I索对酯类的牛成将起到根本的影 响，如发酵罐内的压力、发酵罐Z间的温度均匀 率，等等。

本研究在顶空进样一毛细管气相色谱法测定 啤酒挥发组分的基础上，通过优化色谱条件，提 高分析的灵敏度，扩大应用的范围，分析发酵液 的胛酯组成，以对发酵过程的均匀性和稳立性的 控制起到指导作用1、实验方法部分1.1仪器GC6890N色谱仪，带分流/不分流进样口，配FID 检测器；色谱柱：DB—WAXETR (30m X0.53mm i.d.X1.0um)；lB G1888A进样器;皂沫流量计; 高纯氮气，浓度99.999%；氢气、空气发生器； 20ml顶空瓶；工作站采用HPG2070AA软件1.2色谱条件柱温：起始温度35C,以IOeC/min程序升温到 I5OC,再以20C/min程序升温到180C保持 5min,进样口温度为15()C.检测器温度为200C, 载气为高纯氮气，浓度99.999%以上，柱流量为 5.0nil/min,氮气 3() nil/niin,空气 400 ml/min,分 流比为1 ： 1 O1.3顶空进样条件温度:样品平衡温度50.0C,定样环100.0C,传 输管线1000 时间:平衡时间25.0min,充压时 间0.13min,定量填充0.13mm,定量环平衡时间 0.20min,进样时间0.5 min ：压力：样品瓶压力： 20.0psio1.4内标物质配制正丁醇(内标物质)溶液的配制:取0.25ml正丁 醇于100ml的容量瓶中,用40%的乙醇溶液定容 摇匀，放置于冰箱中保存，使用询恢复到室温。

1.5样品处理取5ml未处理的发酵液于20ml顶空瓶中，准确加 入0.10ml正丁醇(内标物质),混均备用1.6样品定性和定量分析采用正丁醉为内标物质进行定性定量，图1为样 品的醇酢谱图90FD1 A, ICY7R31OD1•rtreo70►373I40■卜307s120■$■GI1h* klsI10UI0 I23•4I56oT9・ 1图1样品的醇酯谱图批注［U1］:1.7样品和数据采集取样；跟踪分析3（）罐啤酒的发酵全过程分析指标：甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸异丁酯、 丁酸乙酯、匡丙刖二是丁醴、酸竝戊趟、—井戍 醉、C酸乙砧、辛就云帝2、发酵工艺部分12.0 P麦汁进罐，满罐温度为8.0*0,满罐 酵母数为5000 Jj左右，主酵温度为9.0C,当糖 度降至P时，将主酵温度升至10C还原双乙 酰，当双乙酰含最WO. lOppm，降温贮酒，降温至5C,酵母冋收后排净酵母，然后经薄板冷却器急 冷至0〜-i.crc进入进行贮酒3、结果与讨论—「3.而诙〉数据鹹对30个发酵罐发酵状态进行跟踪分析，结杲 见表1,其中由于数据量较大,选择满罐、封罐和 贮酒三天的数据列出，其他部分数据省略根据 所列数拯的醇酯比作区域图（见图2）,判断发酵 过程中醇酯比的大致变化情况。

表1发酵状态跟踪分析醇酷组分统计（单位：nig/1）醇酯组分检测数量变化范围最小值最大值平均值标准偏差发酵状态甲酸乙酯I300. 040. 030.匹0. 052. 136满罐乙酸乙酯301.042. 243. 282.792. 635乙酸异丁酯3000000丁酸乙酯3000000乙酸异戊酯300. 050. 10. 150. 120. 268己酸乙酯300. 0080. 0270. 0350. 0310. 149辛酸乙酯300. 0050. 0650. 070. 0670. 0567酯总计3. 058正丙醇300. 364. 705.064.820. 589异丁醇300. 572. 543. 112. 901.472异戊醇303. 4315. 321S. 7516. 523. 897醇fiu比:醇总计24.247. 93甲酸乙酯I300. 0030.097 0.10.0990. 024^封罐乙酸乙酯301.7614.0215.7814.940. 258批注［U2］:批注［U3J:乙酸异丁酯300. 010. 0350. 0450. 0381.574丁酸乙酯300.0130. 0300. 0430. 0390. 689乙酸异戊酯300.321.221.541. 330. 895己酸乙酯300. 020. 140. 160. 150. 354辛酸乙酯300. 020. 240. 260. 230. 298酯总计16.826正丙醇302. 3211.2613. 5812.541.689异丁醇302. 067. 399. 458. 102. 547异戊醇304.7248. 7353.4550. 720. 573醇酯比：醇总计71.364. 24甲酸乙酣300. 040.090.130^11J.^84贮酒乙酸乙酯301.6515.8917.5416.480. 769乙酸异丁酯300.0140. 0310. 0450. 0392. 547丁酸乙酯300.0120. 0370. 0490. 0401.898乙酸异戊酯300. 241.321.541.381.421己酸乙酯300. 020. 140. 160. 150. 155辛酸乙酯300. 070.240. 300. 270. 249醪总计18.469正丙醇301.4212.0013.4212.682. 148异丁醇300. 698. 068. 758.450. 597异戊醇306. 2650. 1656. 4252. 184. 521醇酯比:醇总计73.313. 97批注IU4]:3. 2醇酯组分分析对于统计的结果，由发酵过程中醇酣各天的 平均值进行作图分析，具体见（图3图14）,以 判断变化情况。

0 5 10 15 20图7发酵过程乙酸界戊弗变化图5发酵过程乙酸异丁酯变化0 5 10 15 20图9发酵过程辛酸乙屬变化从上各图分析可见，发酵过程中酯类变化逐 渐递增，到达一定的时间后基本呈平稳状态其 中，乙酸乙酯在发酵第七天和第九天有两个峰值, 达到17mg/l以上，从发酵的第一天到第四天，乙 酸乙酯呈快速递増，每天的増加幅度为80%. 62%、 89%,从第五天开始，缓慢上升，幅度约为6%左右, 从第十后开始，基本不变，达到稳定状态，即说 明了发酵已基本稳定,酒体已成熟；乙酸异戊弗 的变化悄况与乙酸乙酯基本类似，峰值为1. 5mg/l 左右；其他五种酯类其含量较少，甲酸乙酣、己 酸乙酯、辛酸乙酯含虽都低于（）.3mg/l,乙酸异丁 阳和丁酸乙酯含量都低于（）.（）5吨/1・它们农啤酒 中具体的贡献这里不具体的阐述在总酯类方而, 从上可见（见图13）,由于乙酸乙酯占酯类的绝大 部分（90%以上）,酯类在发酵中的变化关系与乙 酸乙酯一致，前而四天快速増长，第七天和第九 天有两个峰值，从第十天后开始基本不变，达到 稳定状态醇类方面，基本和酯类的变化趋势一样，由 于在发酵过程中醉类与酯类是同时产生的，酵母 代谢主成醇类，醇类乂在酶的作用下与其他物质 反应生成陆类，因此.醇类与酣类的产牛一是相辅 相成的，醉的含帛在一定程度匕影响酢类的仔量, 酯类的含眾乂在一定程度上体现醇类的含量。

从 上各图可见，正丙醇、异丁醇、异戊醇都在发酵 第五天达到峰值,而后保持稳定，其中,前面四 天的增长幅度为75%、30%、27%,可见，发酵的 第二天醇类的产生是最旺盛的，而后逐渐递减， 这与酯类产生一样，但，酯类在发酵的第三、卩L|。