さまざまな醸造酵母株によって発酵された濃いビールと淡いビールの揮発性化合物のプロファイルと官能特性の評価

Scientific Reports volume 13、記事番号: 6725 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

異なる株のビール酵母で発酵させた濃いビールと淡いビールの揮発性化合物プロファイルの違いを評価するために、8 種類のビールについて炎イオン化検出器を備えたガスクロマトグラフィーおよびガスクロマトグラフィー質量分析分析を実施しました。 分析したすべてのビール中の主な化合物グループはアルコール (56.41 ～ 72.17%) で、続いてエステル (14.58 ～ 20.82%)、アルデヒド (8.35 ～ 20.52%)、テルペンおよびテルペノイド (1.22 ～ 6.57%)、ケトン (0.42%) でした。 –1.00%）。 主要な高級アルコールは、アルデヒドのフルフラール、デカナール、ノナナールの中で、2-メチルプロパン-1-オール、3-メチルブタノール、フェネチルアルコールであり、エステルの中で、酢酸エチル、酢酸フェニルエチルおよび酢酸イソアミルであった。 上面発酵酵母Saccharomyces cerevisiae var.で発酵させたビール。 diastaticus は最も高い揮発性成分を持っていました。 麦汁製造プロセスにおけるダークモルトの添加は、揮発性物質の総含有量に影響を与えませんでしたが、一部のビールでは、エステル、テルペン、テルペノイドの総含有量に変化を引き起こしました。 異なる酵母菌株で発酵されたビール間の総揮発分含有量の違いは、主に特定されたエステルとアルコールによるものです。 ビールの官能分析により、発酵プロセスで使用される麦汁と酵母株の製造におけるダークスペシャルティモルトの添加によって影響を受ける特性を特定することができました。

味と香りは、消費者のビールに対する認識を形成する重要な要素です1、2、3。 主な醸造原料は水、麦芽、ホップです。 モルトは、シリアル、モルト、キャラメル、またはローストフレーバー化合物の供給源です。 ホップは、ビールに新鮮な柑橘類、フルーツ、またはハーブの香りを加えます。 ビールの品質に影響を与える同様に重要な要素は、技術プロセスで使用されるビール酵母の株です4,5。 発酵中に、エタノールと二酸化炭素に加えて、酵母は麦汁に比べてビールの香りプロファイルをより複雑にする多くの副産物を生成します6。 したがって、感覚の質を向上させるために微生物を使用するバイオフレーバーは、風味と香りを強化する自然な方法であると考えることができます7。

醸造原料と技術プロセスの条件は、ビールの化学組成に影響を与え、味、香り、色を形成します3、6、8、9。 感覚特性は原材料と発酵プロセスに依存します1、2、3。 麦芽、マッシュ、麦汁の熱処理中に、メイラード反応、カラメル化、熱分解が発生します8。 非酵素的な褐変反応には、還元糖とアミノ酸の間の多くの変換が含まれます。 どちらのグループの化合物も酵母の代謝プロセスの鍵となるため、それらの利用可能性の低下は発酵過程の変化の理由となります。 熱処理中に生成される化合物も、アルコール発酵経路に関与する酵素の活性を阻害することにより、微生物の代謝に直接影響を与えます。 メイラード反応とカラメル化生成物が豊富な濃い色の麦汁を発酵させると、淡いビールとは異なる揮発分プロファイルを持つビールが生まれます2,8。 黒ビール スタイルの製造に使用される特殊モルトは、酵母の代謝に阻害作用を持つ化合物 (フルフラール、5-ヒドロキシメチルフルフラール、メラノイジン) をビール中に導入します 5,10,11。 フルフラールおよび 5-ヒドロキシメチルフルフラールは、解糖酵素活性を阻害し、細胞 DNA 損傷を誘発することが示されています 12,13。 さらに、アミノ酸から高級アルコールを合成する際に必要なピルビン酸デヒドロゲナーゼやアルデヒドデヒドロゲナーゼの活性も阻害します（エールリッヒ経路）5。 メイラード反応の最終生成物は高分子メラノイジンです。 これらはマグネシウムイオンのキレート特性を示し、酵素反応の補因子として関与するため、酵母の代謝において重要な役割を果たします。 さらに、それらは細胞ストレスの影響に対抗し、酵母細胞の遺伝子発現、成長、増殖に関与します5、10、13。 代謝プロセスに対するこのような影響が、揮発性発酵副産物の含有量の変化の理由である可能性があります。 メイラード反応化合物は酵母による主要なフレーバー化合物の合成に影響を与えることが示されていますが、従来とは異なる酵母（Saccharomyces cerevisiae kveik type）やSaccharomyces（サッカロミセス セレビシエ クベイク タイプ）を含むさまざまな醸造酵母株による発酵に対するダーク スペシャルティ モルトの使用の影響に関する文献情報は限られています。セレビシエ var. ディアスタティクス。