八月瓜呈长椭圆形,富含多酚、氨基酸、糖类及维生素,具有较高的营养价值。小麦精酿啤酒源于传统手工酿造工艺,以突出的麦芽风味和丰富的口感为特点,深受消费者喜爱。本研究以大麦芽、小麦芽、八月瓜果酱为主要原料,酿造八月瓜小麦精酿啤酒,并进行感官评价、风味物质、抗氧化性指标检测,探究不同酿造阶段添加八月瓜果酱对小麦精酿啤酒的影响。
八月瓜小麦精酿啤酒感官评价
八月瓜小麦精酿啤酒感官品评雷达图如图1所示。由于酒液未经过滤处理,4个样品均呈现一定浑浊度,也因添加较高比例小麦,整体酒体泡沫丰富细腻,麦芽香气突出。由图1可知,不同酿造阶段添加八月瓜果酱的小麦精酿啤酒的感官评分存在差异,1-4号样品的感官评分依次为85.68、91.82、82.03、92.70。4号样品浑浊度高、同时八月瓜香气和口感最浓郁,泡沫最丰富。

图1 八月瓜小麦精酿啤酒感官评价雷达图
GC-IMS分析
八月瓜小麦精酿啤酒的GC-IMS二维俯视图和差异图见图2和图3。如图2所示,离子迁移时间0.50 ms处竖线标记为反应离子峰,该峰两侧的各点代表不同种类的挥发性有机物。图3由其余谱图扣除3号样品的信号峰后得到,从图3可知,不同发酵阶段加入八月瓜果酱发酵的啤酒和基酒的挥发性物质相似,但挥发性风味物质的含量存在差异。

图2 八月瓜小麦精酿啤酒的GC-IMS俯视图

图3 八月瓜小麦精酿啤酒的GC-IMS差异图
4个样品从GC-IMS谱库中共检测到52种物质,其中36种为已鉴定的化合物,其中包括13种酯、5种醇、5种醛、4种烯、3种酮、1种醚和5种其他化合物。选取样品中所有挥发性组分的信号峰值,构建了样品的可视化指纹图谱,如图4所示。

图4 八月瓜小麦精酿啤酒的指纹图谱
综上所述,在啤酒的不同发酵阶段加入八月瓜果酱会对特定物质的含量产生影响。在发酵前期加入八月瓜果酱会导致2-丙醇、乙酸异戊酯-M、丁酸丁酯、2-甲基丙烯醛、1,1-二乙氧基乙烷、正己醛、2-己酮、丙烯醛等物质的含量降低;而在发酵后期加入八月瓜果酱,则会使得乙二醇乙醚、乙酸异戊酯-D、乙酸异丁酯、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙酸正丙酯、醋酸正丙酯等物质的含量增加;冷贮阶段加入八月瓜果酱,甲酸乙酯、乙酸甲酯、丙醛、正丁醛等物质的含量则会上升。
电子鼻分析
八月瓜小麦精酿啤酒在电子鼻18个传感器上的响应信号强度热图见图5。由图5可知,其中LY2/LG、LY2/G、LY2/AA、LY2/Gh、LY2/gCTI和LY2/gCT传感器信号强度表现出微小的差异;但是4号样品在P30/1、P10/1、P10/2、P40/1、P70/2、T40/2、T40/1以及TA/2传感器信号强度均弱于1、2、3号样品;以上传感器对二甲苯、甲苯等芳香化合物、氨等非极性物质以及氯化氢等极性物质敏感,试验结果显示添加八月瓜果酱后影响了啤酒的挥发性强度特性。

图5 八月瓜小麦精酿啤酒电子鼻探头的响应强度热图
根据电子鼻检测进行气味判别,八月瓜小麦精酿啤酒电子鼻的气味特征判别分析见图6。经SPSS分析,两个判别函数累计方差贡献率达81.8%,可涵盖绝大部分样品气味信息。由聚类分布可见,果酱添加时机改变会显著影响啤酒气味特征:1、2号样品气味相似度高,4号发酵末期添加气味差异突出,3号气味特征与其余样品区分明显。结合感官评价可知,发酵后期添加果酱能显著提升啤酒香气品质,浓郁的八月瓜风味更受青睐。

图6 八月瓜小麦精酿啤酒电子鼻的气味特征判别分析
电子舌分析
通过电子舌分析4个样品在电子舌探头的响应强度热图见图7。从图7可知,7个探头响应强度由大到小为SCS、AHS、ANS、PKS、CPS、NMS、CTS。其中3号样品探头响应强度普遍弱于1、2、4号样品,说明加入八月瓜果酱对小麦精酿啤酒样品的滋味有明显影响。

图7 八月瓜小麦精酿啤酒电子舌探头的响应强度热图
根据电子舌检测进行滋味判别,八月瓜小麦精酿啤酒电子舌的滋味特征判别分析见图8。利用SPSS分析,DF1、DF2特征值为6.785和2.303,方差贡献率分别为67.2%和22.8%,累计方差贡献率为90%,表明包含样品90%的滋味信息。由图8可知,1、2、4号样品与3号样品有明显区别。

图8 八月瓜小麦精酿啤酒电子舌的滋味特征判别分析
融合判别分析
将电子鼻与电子舌的数据进行融合后进行判别,八月瓜小麦精酿啤酒融合数据的滋味特征判别分析见图9。利用SPSS分析,DF1、DF2特征值为657.33和16.953,方差贡献率分别为96.4%和2.5%,表明包含样品98.9%的滋味和气味信息。由图9可知,加入八月瓜果酱对啤酒香气和滋味有明显影响,并且在发酵后期加入八月瓜果酱对果味啤酒气味和滋味有明显改善作用。

图9 八月瓜小麦精酿啤酒融合数据的滋味特征判别分析
抗氧化性分析
DPPH和ABTS+自由基清除能力代表啤酒的还原力,其能够反映啤酒的抗氧化能力,DPPH和ABTS+自由基清除能力越高,啤酒的生物稳定性越好。通常啤酒抗氧化性主要来源于麦芽和酒花中的酚类物质,起到延长啤酒货架期,防止氧化降解导致的风味劣变等作用,水果中黄酮类、花色苷等酚类物质通常会增加啤酒抗氧化性。八月瓜小麦精酿啤酒DPPH自由基和ABTS+自由基清除能力见表4。
表4 八月瓜小麦精酿啤酒DPPH自由基和ABTS+自由基清除能力

试验结果表明,发酵前期与后期添加八月瓜果酱的啤酒抗氧化能力均高于3号样品,冷贮阶段添加的4号样品DPPH自由基清除能力下降4.0%,ABTS⁺自由基清除能力下降7.1%,该现象源于冷贮添料易混入氧气加速酒体氧化,加之试验所用果酱经长期冻藏致使抗氧化成分流失,且与相关研究使用新鲜原料存在差异,同时果酱添加量也会对抗氧化效果造成影响,实际生产中可通过惰性气体隔绝空气、添加天然抗氧化物质、优化果酱制备与贮藏条件并确定适宜添加量,以此平衡产品风味、品质与货架期。

