中国啤酒大揭秘：基于多维度分析解锁品质与风味密码

《Scientific Reports》：Comprehensive characterization of Chinese beers based on chemical composition, antioxidant activity and volatile metabolomics

为给消费者提供选酒指导，研究人员对比分析 4 种中国市售啤酒，发现其理化、抗氧化及挥发性成分差异显著，意义重大。

　　

啤酒研究新探索：解析中国啤酒的多元特性

啤酒，这种由麦芽、啤酒花、酵母和水酿造而成的酒精饮品，一直以来都深受大众喜爱。它不仅有着相对较低的酒精含量，还富含碳水化合物、蛋白质、矿物质、维生素等多种营养成分，被形象地称为 “液体面包”。随着人们对健康的关注度不断提高，适度饮用啤酒对心血管疾病有益的研究成果也逐渐被知晓。麦芽作为啤酒的主要原料，不仅为啤酒提供了丰富的营养，其所含的酚类化合物和类黑精（Melanoidins）还赋予了啤酒抗氧化活性。酚类化合物具有抗氧化、抗炎、抗癌等多种生物活性，而类黑精则能通过清除氧自由基、消除活性氧等多种机制发挥抗氧化作用。

然而，随着经济的发展和科技的进步，啤酒市场日益繁荣，消费者面对琳琅满目的啤酒产品往往不知如何选择。啤酒的风味和口感受到多种因素的影响，如酿造工艺、原料选择等，这些因素导致啤酒的甜度、苦味、颜色、酒精含量等参数各不相同。目前，针对中国不同类型啤酒的研究存在局限性，大多仅关注其物理化学性质、个别活性物质或挥发性物质，缺乏对啤酒多维度特性的全面系统比较和分析。为了解决这一问题，青岛啤酒股份有限公司啤酒生物发酵工程国家重点实验室和青岛海洋生物医药研究院的研究人员开展了一项针对中国市场上 4 种不同风味啤酒的研究，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

在这项研究中，研究人员运用了多种关键技术方法。首先，他们从当地超市购买了 4 种不同风味的啤酒，包括优质淡色啤酒（Premium lager beer）、原浆啤酒（Original beer）、印度淡色艾尔啤酒（India Pale Ale）和世涛啤酒（Stout beer）。然后，通过多种检测方法对啤酒的各项指标进行分析。在理化参数测定方面，使用气相色谱（GC）测定乙醇含量，依据相关标准方法测定啤酒的颜色、苦味、pH 值、总酸度等；利用高效液相色谱（HPLC）检测碳水化合物含量。对于生物活性物质，采用福林酚法（Folin-Ciocalteu method）测定总酚含量（TPC），比色法测定总黄酮含量（TFC），分光光度法测定类黑精含量。通过 ABTS、DPPH 和 ORAC 等实验评估啤酒的抗氧化活性。在挥发性化合物分析上，运用非靶向代谢组学技术，结合固相微萃取（SPME）和气相色谱 - 质谱联用（GC-MS）进行检测和分析。

研究结果如下：

1. 啤酒的理化分析：4 种啤酒在酒精含量、颜色、苦味、pH 值、总酸度和碳水化合物含量等方面存在显著差异。酒精含量在 4.23% - 7.54%（ABV）之间，世涛啤酒最高，优质淡色啤酒最低；颜色值范围为 4.8 - 141.5 EBC，世涛啤酒颜色最深；苦味在 11.2 - 36.6 IBU，印度淡色艾尔啤酒和世涛啤酒苦味较高。pH 值在 4.31 - 4.39 之间，差异较小；总酸度含量为 1.57 - 2.29 mL/100mL，优质淡色啤酒总酸度最低。碳水化合物中，糊精含量最高，且不同啤酒间含量差异明显，均未检测到葡萄糖。
2. 生物活性物质：不同啤酒的总酚含量在 159.10 - 269.13 mg/L 之间，世涛啤酒、印度淡色艾尔啤酒和原浆啤酒的 TPC 显著高于优质淡色啤酒。总黄酮含量为 39.94 - 144.59 mg/L，高于传统啤酒，世涛啤酒含量最高。类黑精含量在 271.07 - 296.68 mg/L，世涛啤酒含量最高，其变化趋势与 TPC 一致。
3. 抗氧化活性：通过 ABTS、ORAC 和 DPPH 实验评估，发现世涛啤酒抗氧化能力最强，优质淡色啤酒最弱。抗氧化活性与啤酒中多酚、类黑精和总黄酮含量显著相关。
4. 啤酒中的挥发性有机化合物：共检测到 453 种挥发性有机化合物（VOCs），主要包括萜类化合物（21.20%）、酯类（20.10%）、杂环化合物（14.10%）等。不同啤酒间挥发性化合物有较高共性，同时也存在差异。与优质淡色啤酒相比，其他三种啤酒有独特和共同的代谢物，仅 9 种代谢物相同。
5. 不同啤酒中差异挥发性化合物：通过计算折叠变化（FC）值筛选差异挥发性化合物（DVOCs）。原浆啤酒与优质淡色啤酒相比，有 56 种不同挥发性化合物，大多为上调；印度淡色艾尔啤酒与优质淡色啤酒相比，有 96 种显著挥发性化合物，73 种上调，23 种下调；世涛啤酒与优质淡色啤酒相比，有 67 种差异挥发性化合物，41 种上调，26 种下调。
6. 差异挥发性化合物的风味分析：不同啤酒的风味差异主要由挥发性化合物的种类和浓度决定。原浆啤酒主要风味为绿色、水果味、蜡味和甜味；印度淡色艾尔啤酒为绿色、花香、甜味和水果味；世涛啤酒为甜味、花香、绿色和水果味。

研究结论和讨论部分指出，4 种不同风味啤酒在理化性质、抗氧化活性和挥发性化合物组成上存在显著差异。世涛啤酒含有最高浓度的活性成分，抗氧化能力最强。挥发性化合物的差异导致啤酒风味不同，但总体上都有绿色、花香、甜味和水果味等主要风味。这项研究为消费者选择啤酒提供了理论依据，也为啤酒制造商优化产品提供了数据支持。不过，该研究仅针对青岛地区的啤酒，未来还需进一步研究不同地区或国家啤酒的特性，以提升啤酒品质和风味，促进啤酒行业的发展。