文章AI智能精读|中国热带农业科学院龚霄副研究员：基于顶空气相-离子迁移谱技术对不同酵母发酵的百香果果啤香气比较

食品工业科技编辑部

2025-03-07

导读：欢迎投稿EI期刊《食品工业科技》www.spgykj.com

EI收录，

入选中国科技期刊卓越行动计划

华中农业大学食品科技学院、中国热带农业科学院农产品加工研究所、业农村部热带作物产品加工重点实验室、湛江珠江啤酒股份有限公司、云南农业大学热带作物学院的范威威，林熙，龚霄，周伟, 李积华，孔智文，苏波，李扬宇等人介绍了基于顶空气相-离子迁移谱技术（GC-IMS）对不同酵母发酵的百香果果啤香气进行比较的研究。研究选取了五种酵母（S-04、US-05、S-33、CS31和CN36）进行发酵实验，并使用GC-IMS技术分析各酵母发酵产品的挥发性香气物质，旨在为百香果果啤的酿酒发酵菌种筛选提供科学依据。

摘要：酵母菌种对啤酒的风味与品质有着重大的影响。本文以皮尔森麦汁、啤酒花、啤酒酵母、百香果原浆和水等为主要原料酿造百香果果啤，采用气相-离子迁移谱（Gas chromatography-ion mobility spectrometry，GC-IMS）技术测定不同啤酒酵母（S-04、US-05、S-33、CS31和CN36）酿造的百香果果啤中挥发性香气化合物。采用主成分（Principal component analysis，PCA）与正交偏最小二乘判别分析（Orthogonal partial least-squares discrimination analysis, OPLS-DA），区分不同品种酵母酿造的百香果果啤。结果表明：采用GC-IMS共检测出37种挥发性香气成分，其中酯类16种、醇类8种、醛类6种、酮类4种、酸2种、烯烃类1种；PCA分析结果离散型较好，前两个主成分的累计贡献率为60.6%；OPLS-DA前两种成分总方差之和为68.1%，乙酸、辛酸乙酯、3-羟基-2-丁酮、己酸乙酯等17种风味化合物贡献率较大（VIP>1）。S-04发酵果啤特征性风味物质为乙酸和2-戊酮，US-05为丁酸甲酯，S-33为3-羟基-2-丁酮，CS31为辛酸乙酯、己酸乙酯、异戊醇和正丁醇，CN36为乙酸异丁酯、乙酸丙酯和丙酸乙酯。研究结果可为筛选适合生产百香果果啤专用酵母提供科学依据。

PART.01

结果

本章节通过GC-IMS技术分析了不同酵母发酵的百香果果啤中的挥发性香气化合物，共鉴定出37种化合物，包括酯类、醇类、醛类等。结果显示不同酵母酿造的果啤在香气成分上存在显著差异，主要影响因素包括酯类和醇类的浓度平衡。此外，通过PCA和OPLS-DA分析，揭示了各样品间的香气成分差异，并确定了关键香气化合物。

图 2 不同酵母酿造百香果果啤中挥发性化合物的GC-IMS图谱

Figure 2. GC-IMS patterns of volatile compounds in passion beer brewed by different yeasts

表 2 GC-IMS鉴别不同酵母酿造百香果果啤挥发性化合物

Table 2. Identification of volatile compounds in passion beer brewed by different yeasts by GC-IMS

图 3 不同酵母酿造百香果果啤挥发性化合物的指纹图谱

Figure 3. Fingerprint of volatile compounds in passion beer brewed by different yeasts

图 4 不同酵母酿造百香果果啤主成分分析图

Figure 4. Principal component analysis of passion beer brewed by different yeasts

注：a: S-04、b: US-05、c: S-33、d: CS31、e: CN35。

图 5 不同百香果果啤的OPLS-DA示意图

Figure 5. OPLS-DA diagram of different passion beers

图 6 200个样本随机排列的置换测试

Figure 6. Permutation test with random arrangement of 200 samples

图 7 VIP结果

Figure 7. VIP results

PART.02

结论

本章节总结了基于顶空气相-离子迁移谱技术对不同酵母发酵的百香果果啤香气进行比较的研究结果。通过GC-IMS分析，筛选出37种挥发性化合物，并利用PCA和OPLS-DA分析揭示了不同酵母酿造果啤的香气差异。实验表明，酵母种类和发酵工艺均影响果啤品质，但需进一步结合感官品评和理化指标进行全面评估，以优化果啤产业菌株选择。

引用本文：范威威，林熙，龚霄，等. 基于顶空气相-离子迁移谱技术对不同酵母发酵的百香果果啤香气比较[J]. 食品工业科技，2022，43（7）：325−332. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021080033.

Citation: FAN Weiwei, LIN Xi, GONG Xiao, et al. Aroma Comparison of Passion Beer Fermented by Different Yeasts Based on Headspace Phase-ion Mobility Spectroscopy Technology[J]. Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(7): 325−332. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2021080033.

基金项目: 广东省优稀水果现代农业产业技术体系创新团队项目（2020KJ116）；热带食品精深加工创新团队-特色热带果蔬精深加工项目（1630122017013）。