与原产地不同的国家及其对啤酒酿造的影响小麦麦芽威士忌的品质特性

摘要

两个韩国小麦品种的小麦麦芽、麦汁和啤酒特性(Keumkang和安祖班吉; 将KM和AM分别与美国和德国的两种商业小麦麦芽对照品（UM和GM）进行比较，以检验韩国小麦用于酿造的可行性。分析了四种小麦麦芽的质量参数、使用它们的麦汁的化学性质、挥发性化合物、感官属性以及四种最终啤酒（KB、AB、UB和GB）的消费者接受度。此外，通过多因素分析确定各参数之间的关系。韩国小麦麦芽在游离氨基氮（FAN）、可溶性氮和总氮以及科尔巴赫指数方面与对照麦芽不同。所有样品的提取物（81.8–83.2%）和糖化力（407–477 WK°）均在酿造领域的推荐范围内。麦汁样品的扇形细胞和酵母细胞群在发酵期间相似，除了在发酵的第一天，这表明KM麦汁的扇形细胞和酵母细胞群较高。通过偏最小二乘判别分析，11种挥发性化合物的投影分数在1.0以上，对啤酒样品进行判别。四种啤酒样品的总体接受分数没有显著差异。然而，通过凝聚层次聚类分析，他们的接受趋势因消费者偏好不同而不同，这意味着需要根据目标消费者进行产品开发。就感官属性而言，KB的果味不如其他啤酒样品( ）AB的甜味往往高于其他人。基于多因素分析的麦啤样品，挥发性化合物，感官特性和总体接受表明，甜味，醇香气和果味的风味与AB和总体接受密切相关，而2,3-丁二醇和浊度被放置在那里。

1.介绍

小麦啤酒通常通过代40-60％大麦麦芽[用发芽或未发芽的小麦酿造1］.它主要由酿造顶部发酵过程，并且具有各种芳族特性，诸如丁香状，香蕉状，香草和新鲜水果香味[2］.尽管其长期用作阳红材料，但麦芽作为酿造材料仍被视为一种特种产品[3.]. 近年来，小麦啤酒在啤酒消费者中越来越受欢迎。从工艺啤酒市场的增长中可以看出，随着消费者口味的不断变化，已经生产出了更多种类的优质风味啤酒[4］.

几年来，为小麦啤酒的需求增加，啤酒制造寻找一个合适的小麦品种的利用率一直强调[5］.已经进行了一些研究，以探索适宜的小麦品种的麦芽和酿造。中国常见的小麦品种[6]和比利时[7]研究了通过专注于淀粉含量，泡沫稳定性，和雾度强度，以确定啤酒酿造适宜的品种。从非主流小麦品种的观点来看，贝尼戴提等。[8]，Mayer等人。[9， Marconi等[10.]研究去壳小麦的可用性，如一粒小麦，二粒小麦和拼写，在欧洲种植作为创建新的啤酒风格的材料。此外，比安科和Fancello [11.]试图使用啤酒Senatore卡佩里，这是当地种植意大利硬粒小麦品种。

据韩国酒精和酒类行业协会[12.]，啤酒是韩国消费最广泛的酒精饮料，2019年占酒精饮料行业市场份额的38%。国内每年的啤酒出货量约为20亿升[13.］.然而，国内啤酒产品主要是从进口麦芽制成。麦芽的自给率很低，大部分麦芽产品是由进口产品主要是由[14.］.国内麦芽产品由几个微生物饲养使用。最近，一些研究试图用家庭麦芽取代进口麦芽，兴趣利用国内产品[14.- - - - - -16.］.然而，有关使用韩国小麦或小麦麦芽的啤酒生产的信息是稀缺的。

韩国收获的小麦品种，Keumkang，Baegjoong， 和Jogyeong.已代替在韩国未过滤米酒进口小麦（浊酒）[17.，18.］.这些研究的作者报道了其理化性质和消费者接受度浊酒是不管是否使用国产或进口小麦相似。Byeon等。[19.比较了韩国3种主要小麦品种与美国、德国进口商品小麦麦芽的特性。他们关注的是麦芽质量及其代谢产物的组成，间接暗示了小麦麦芽对啤酒质量的影响。

韩国小麦麦芽和啤酒的化学和感官特性可能对想要使用韩国小麦麦芽或开发有特色的地方啤酒产品的小型啤酒厂有用。然而，到目前为止，这方面的资料很难获得。因此，本研究的目的是研究韩国小麦品种的小麦麦芽和啤酒的品质特征，并与进口麦芽啤酒进行比较，作为首次用韩国小麦酿造啤酒的研究。对麦芽制啤酒各工艺的质量指标进行了分析，并研究了各工艺参数之间的相关性。研究了成品啤酒的挥发性成分和消费者接受度，以确定啤酒样品之间的差异。此外，根据消费者偏好群体，研究了消费者偏好与小麦麦芽和啤酒理化性质的关系。

2.材料和方法

2．1.小麦，麦芽，酿造，发酵

这两个韩国小麦品种（Triticum aestivum.L. var。Keumkang和安祖班吉)于2018年分别在金菊寺(地理坐标:35°12′n, 128°07′e)和永光郡(地理坐标:35°17′n, 126°17′e)采收，购自当地合作社。的Keumkang小麦是韩国主要品种，被归类为硬白冬小麦，而且安祖班吉是韩国的原生小麦品种，其特征在于柔软的红色冬小麦和半球。这些广泛种植在朝鲜半岛的东南部地区。

韩国小麦麦芽，品种繁多Keumkang(公里)安祖班吉（AM），使用微型系统（MMSG，定制实验室产品，英国米尔顿凯恩斯）制备。小麦核（500g）浸渍并在15℃下在穿孔不锈钢萌发笼中发芽。搅拌过程包括重复的湿循环（湿，干燥，湿，干燥和湿：19,5,19,4和1h），然后萌发96小时。麦芽后，绿色麦芽被转移到窑中。将麦芽在特定温度下（50℃，60℃，60℃，70℃，1小时，80℃，持续1小时），然后手动取出根部和乘法力干麦芽。由于难以获得小麦麦芽的外国全小麦，两只商用小麦麦芽（白麦麦芽，Briess麦芽和成分有限公司，Chilton，Wi，USA和Pale Weat Malt，Weyermann Malting Co.，Bamberg，德国）购买在线啤酒厂产品商店（首尔·怀俄服，首尔，韩国）用作控制。

在酿造过程中，上述每种小麦麦芽和典型的商用皮尔森麦芽(德国班贝格，Weyermann Malting Co.)以1:1的比例使用。它们是用辊磨机(HKRS 75，韩国破碎机有限公司，仁川，韩国)进行研磨的，间隙为1.5毫米。使用20升容量的自动电子酿酒机(BC-20L, Brewcascade, Incheon, Korea)进行酿造。将大麦(2.3 kg)和小麦(2.3 kg)麦芽放入酿造机中。碾碎时，使用一种常见的输液方法。麦芽发酵过程分为3个步骤:53°C 20 min, 65°C 60 min, 72°C 10 min。每一步温度以每分钟1°C的速率升高。麦芽汁捣碎后，在75°C下用额外的喷雾水(5 L)蒸馏30分钟。麦汁与啤酒花球一起煮沸60分钟。在麦芽汁煮沸前10分钟加入含有4.0% α酸(Joh Barth & Sohn GmbH，纽伦堡，德国)的Hallertau Mittelfrueh啤酒花(28 g)。 The boiled wort was cooled to 20–25°C. Approximately, 20 L of wort was then transferred into an HDPE bucket for fermentation. Pitching of the yeast was carried out at using liquefied yeast for top-fermentation (WLP 300, White Labs, San Diego, CA, USA). Fermentation was conducted at 20 ± 1°C for 7 days in an incubator (HK-BI025, Hankuk S&I Co. Ltd., Hwasung, Korea). After seven days of fermentation, the wort was transferred to 1 L three-layered plastic bottle for beer, and 7.5 g of refined sugar (CJ Cheiljedang Co., Ltd., Seoul, Korea) was added to generate CO₂在啤酒中。二次发酵在培养箱（HK-BI025，Hankuk S＆I Co. Ltd.）的培养箱中进行了7天的20±1℃。第二发酵后，麦粉在冰箱中成熟八周（4±1°C）。在成熟结束时分析了啤酒样品。

2.2。小麦麦芽质量参数

根据官方Analytica-EBC方法，使用由微粉碎制成的congress麦芽汁分析小麦麦芽样品的质量参数[20.］.含水量(%;EBC 2.1)，提取率(%;EBC 4.2)，麦汁颜色(EBC单位;EBC 4.7.1)，舒张力(WK°;EBC 4.12)、游离氨基氮含量(FAN) (mg/ 100g;可溶性氮含量(SN) (mg/L;EBC 4.3.1)、总氮水平(TN) (%;EBC 4.9.1)和Kolbach指数(KI) (%;EBC 4.12)。 The viscosity was determined at 20°C using a rotational rheometer (MCR-102, Anton Paar, Graz, Austria) equipped with a parallel plate (Ø 50 mm). The viscosity was measured at the 50th point in kinematic viscosity data and was expressed as mPa·s. All the tests were performed in triplicate.

２.３.麦汁在发酵过程中的特性

在整个过程中收集麦芽汁和啤酒样品如下：发酵的初始日（D0），第1天（D1），第3天（D3），第5（D5），第5天（D7）;二次发酵（SF）的最后一天，成熟成品啤酒（FB）。将所有样品以200g离心10分钟，用上清液用于分析。还原糖含量主要由单糖（μ.通过二硝基水杨酸法在样品中的g / ml）[21.］.乙醇浓度按AOAC (Association of Official Agricultural chemist International)方法984.14测定[22.]，使用配备火焰离子化检测器(7890A，安捷伦技术公司，圣克拉拉，CA, USA)的色谱仪和HP-FFAP色谱柱(30 m × 0.32 mm i.d.和0.52μ.M膜厚度）。根据制造商的说明，使用YM Petrifilm（3 M Co.，St Paul，Mn，USA）测量酵母计数。在25℃温育72小时后计算酵母菌菌落的数量，表示为每1ml发酵麦芽汁（Log CFU / ml）的对数菌落形成单位。通过EBC方法4.10测量游离氨基氮含量（风扇; Mg / L）[20.］.

2.4。完成啤酒质量参数

作为FB的特征，原始提取物、真实提取物和表观提取物(OE、RE、AE;°P)，用EBC方法9.4 [20.］.的OE，RE，和AE在20℃下计算为比重测定和分别从麦芽汁用于发酵，啤酒，和醇蒸馏后的残余啤酒，获得。表观衰减和真实衰减（AA和RA;％）称为糖的发酵过程中酵母作用减少的量，并计算如下：

另外，使用分析性-EBC方法分析小麦麦芽样品的质量参数。苦涩（IBU; EBC 9.8），啤酒颜色（EBC单位; EBC 9.6）和总多酚含量（Mg / L; EBC 9.11）[20.］.使用数字pH计(Star A2115, Thermo Scientific Inc.， Rockingham, NH, USA)测量pH值。根据Adadi等人的方法[[23.］.TA表示为乙酸的百分比(%，w/v)。

2．5．小麦啤酒中挥发性化合物的鉴定

采用气相色谱-质谱联用(GC-MS) (GC-2010 Plus, GCMS-TQ 8030, Shimazu Co.， Tokyo, Japan)对小麦啤酒中的挥发性化合物进行鉴定和定量。样品用两等量的二氯甲烷(DCM)密封，超声处理2小时。分离上清，即DCM层，插入GC注射端口。采用DB-WAX色谱柱(30 m × 0.25 mm i.d. × 0.25)进行色谱分离μ.M膜厚度;J＆W科学，圣克拉拉，加利福尼亚州，美国）。将GC柱保持在40℃下2分钟;然后以11℃/ min至240℃的速率将温度升高，然后保持4分钟。将注射器的温度设定在230℃，并在1ml / min下流动氦载气。质谱仪在0.1kV的电压下以Q3扫描模式操作，离子源和界面温度分别设定在230°C和250°C。

通过NIST 11和Wiley 9.0质谱库的参考质谱和保留指数的系统匹配，对挥发性化合物进行GC-MS检测。挥发性化合物的浓度使用半定量n烷烃如通过比较已知的混合物的分析每种化合物的峰面积的内标。

2.6。消费者对感官属性的接受度和强度

共102名受试者（男性） = 43和妇女 = 59）年龄在20到60岁之间的人参加了消费者测试。每位消费者在韩国食品研究所（韩国万州郡）的一个配有计算机化感官数据收集软件（加拿大圭尔夫市Compusense公司）的单独感官展台上，对四种不同小麦麦芽酿造的啤酒样品进行了评估。样本用随机3位数字编码，样本呈现顺序随机化，以最小化第一次服务顺序偏差。每个样本（40 mL）在透明塑料杯（65）中呈现 mL）用饼干（英国伦敦Pladis Co.的Carr’s table water饼干）和一杯过滤水清洗味觉。在测试过程中，啤酒样品保持在4 ± 1°C，将其放置在装有冰和水的容器中。消费者被要求使用9点快乐指数（1）评估每个样品（外观、味道、香气、质地和整体）的可接受性 = 非常讨厌，5 = 既不喜欢也不讨厌 = 喜欢极了）。消费者还被要求评估感官属性的强度，包括外观浑浊度、香气（A）的甜味、柑橘味、酒精味和酵母味、基本口味的甜味、酸味和苦味、风味（F）的酒精味、果味和酵母味、口感的碳酸化、口感和涩味以及后效的整体回味。使用10点分类量表（0 = 没有，1 = 非常虚弱，5 = 既不弱也不强，9 = 极强）。为消费者的参与提供了金钱补偿。

2.7。统计分析

对麦芽，麦芽汁和啤酒样品的物理化学特征进行了三次实验的试验。进行单向分析（ANOVA）以确定麦芽和啤酒样品中物理化学性质的差异，以及啤酒样本中的可接受性和感官属性。对于消费者测试，置信水平设定为α. = 0.10, as in Guido et al. [24.和Vidal等[25.］.当样本间存在显著差异时，采用Tukey的多极差检验比较在 ．凝聚层次聚类（AHC）分析来细分消费者进行分成几个小组通过整体可接受。麦芽和啤酒样品的特性之间的关系是由Spearman相关试验进行评价。此外，进行调查的挥发性化合物，感官特性和整体消费者接受四个啤酒样品的之间的关联的多个因素分析（MFA）。所有的统计分析均使用XLSTAT统计软件（版本2019，Addinsoft公司，法国巴黎）进行。

对处理后的GC-MS数据集进行统计分析，使用SIMCA-P+版本12.0.1 (Umetrics, Umeå， Sweden)，采用偏最小二乘判别分析(PLS-DA)可视化样本之间的差异。对PLS-DA模型的质量进行评价R²X和R²Y（型号健身）和问²(预测能力)，并通过排列试验(n= 200)。通过PLS-DA和Duncan 's multiple range test(多重范围检验)的方差分析(ANOVA)计算VIP值，发现并确定导致啤酒样品之间差异的挥发性化合物(volatile compounds)。 ）采用SPSS 17.0（SPSS公司，Chicago，IL，USA）。

3。结果与讨论

3．1.小麦麦芽品质参数分析

两个韩国小麦麦芽麦芽质量参数（KM和AM）与那些用于从德国（GM）导入两个商业小麦的麦芽和美国（UM）（表进行比较1)．四个麦芽样品的提取物的产率是类似的，范围从81.8至83.2％。大会麦芽汁的颜色被认为是在3.9-5.4 EBC单位的范围内，这表明鲜艳的金色。所述AM麦芽的粘度往往比其他样品要高，但样品中无显著差异被发现，并且所有在本研究中使用的小麦芽样品是可接受的，考虑小麦麦芽推荐的粘度（<1.80 mPa·s) reported by Faltermaier et al. [5］.所有的麦芽样品都适合酿造，因为四种样品的蔗糖力都高于Bamforth所报道的酿造所需的最小值200wk°[26.］.

韩国小麦麦芽的FAN含量显著高于进口小麦麦芽( )．KM麦芽（140.0mg / 100g）的风扇含量高于其他麦芽的风扇含量，然后是AM麦芽的风扇含量（115.3mg / 100g）。SN的范围为792.6-978.5 mg / 100 g，值得注意的是，韩国麦芽的SN很高。对于TN，韩国小麦麦芽麦芽，km（2.5％）和am（2.2％），具有显着性（ ）比对照小麦麦芽更高的值，GB（1.9％）和UB（1.7％）。近日，韩国小麦麦芽的相同结果Byeon等报道。[19.］.简而言之，与氮气相关的参数，例如风扇，Sn，Tn和Ki，不同于控制小麦麦芽和韩国麦芽。

３．２．麦芽汁发酵过程的特性

在20 L的实验室规模下酿造了4种麦芽汁样品(GW、UW、KW和AW)，其中以50%的小麦麦芽为主要成分(GM、UM、KM和AM)。为了研究四种不同麦汁对发酵特性的影响，采用相同的麦汁酿造工艺制备麦汁样品。

在还原糖与乙醇含量和FAN含量与在发酵过程中的四个麦汁的酵母细胞群体的变化显示在图1．对于还原糖和乙醇浓度，所有麦芽汁样品在整个发酵期间显示出类似的趋势（图1(一))．在发酵过程中，随着还原糖耗尽而增加的乙醇浓度增加。这项研究中的所有啤酒样本都显示出类似的趋势。这些动力学结果表明，本研究中使用的四种麦芽样品在乙醇产生效率中类似。另一方面，关于风扇内容和酵母种群（图1 (b)），一个mong the wort samples, the FAN contents were the highest at D0 in the KW wort (288.4 mg/L); the other samples (GW, UW, and AW) had similar results, with FAN contents ranging from 226.3 to 246.3 mg/L. The higher initial concentration of FAN in the KW could be caused by theKeumkang麦芽，它有一个高的氮含量（表1)．相关分析结果表明，初期发酵（在D0）之前麦芽汁的风扇含量与与氮气相关的麦芽特性的正相关，例如风扇（r= 0.84)， sn (r = 0.71), and TN (r= 0.85)，而小麦麦芽的KI与麦汁的FAN呈负相关(r=−0.75)如表中所示S1．

With ongoing fermentation, the minimum FAN content was observed on D5, and then similar concentrations were maintained until SF (28.1–32.0 mg/L) while the yeast cell populations were differed between the control (GW and UW) and Korean (KW and AW) wort samples in the early stage of fermentation. Nitrogen is an essential nutrient; appropriate levels should be provided to support the cellular components of酿酒酵母酿酒酵母在厌氧的增长。然而，酵母本身可以通过转氨化和生物合成产生氨基酸，以满足其生长的需要[27.］.因此，在发酵结束时可以预期恒定的风扇水平。该研究的结果显示D5之后的恒定风扇水平。

3.3。小麦啤酒的物理化学特征

从麦芽汁样品，GW，UW，KW和AW的成品贝尔（GB，UB，KB和AB）的物理化学特性在表中2．韩国小麦啤酒，KB（5.27％）和AB（5.31％）含有比对照小麦啤酒，GB（4.83％）和UB（4.87％）更高的乙醇浓度。真实和明显的衰减值显着（ ）韩国小麦啤酒(KB和AB)的价格高于其他啤酒(GB和UB)。衰减值是指酵母将糖转化为酒精和产生二氧化碳的程度[28.］.对4种啤酒样品，采用相同的酵母类型和发酵条件进行发酵;因此，韩国小麦啤酒比其他啤酒表现出更高的衰减和更好的麦汁营养利用率。此外，麦芽汁类型解释了本研究中显示的不同酒精浓度。

苦味是KB（8.9 IBU）比其它啤酒样品中显著降低（ )．啤酒的苦味主要是由乙醇的异构化反应决定的α.- 源自跳跃的酸（管制），但苦味也与来自麦芽源的多酚和蛋白质有关[29.，30.］.四个啤酒样品在相同的酿造方法制备，包括跳类型和跳频倍。蛋白质含量较高发现KB可能与较低的苦味值。

KB的颜色值（7.3 EBC单位）是显著更高（ ）比其他啤酒样品的，这是在6.8-6.9 EBC单位的范围内。在KM，其用于对KB，高FAN含量可能会导致具有高色值的啤酒由于美拉德反应的效果[2］.

麦芽汁中的多酚已知在发酵过程中与脂质和蛋白质相互作用，并与啤酒的浑浊度和不溶性沉淀物的沉淀有关。韩国小麦啤酒样品KB和AB的多酚含量分别为89.2和86.9 mg/L，低于GB (123.6 mg/L)和UB (102.8 mg/L)。Mascia等[31.]结果表明，较高的小麦蛋白含量导致硬粒小麦啤酒低多酚。类似的趋势也显示在该研究中，这可能是由于在小麦芽样品中的蛋白质的量的差异。

啤酒样品的TA在的0.41-0.42％w / v的范围内，且pH值范围为4.3至4.4。的TA和啤酒样品的pH值没有受到所使用的小麦麦芽。在本研究中所有的啤酒样品的pH是适当的常见啤酒发酵，即，在4.0-5.0的范围内，如由库特和Kirsop [描述32.］.

3.4。小麦啤酒的挥发性成分

在成熟（AB，GB，KB和UB）八周后，四个小麦贝尔斯的鉴定挥发性化合物的代表性GC-MS色谱图如图所示2．总共48种挥发性化合物通过GC-MS鉴定。为了显现啤酒样品之间的差异，通过GC识别的每个峰强度使用PLS-DA（图进行分析3.)．在PLS-DA情节的质量参数进行了解释R²X和R²Y（健康措施的良好）和问²（预测精度）。的R²X，R²Y， 和问²PLS-DA图分别为0.85,0.94和0.86，表明健身良好和统计可接受性。使用200个排列测试进行交叉验证（图3（b）)．横轴（t1)解释总变异的51.6%，纵轴(t2）占总变异的14.0％。

在PLS-DA图中，对GB、UB、KB和AB四种成品啤酒样品进行了区分。统计分析表明，11种归一化挥发性化合物显著影响不同麦芽( )．这些化合物中，醇（1-丙醇，异丁醇，异戊醇，甲硫和苯乙醇），烷烃（十二烷，十四烷，和二十烷），酯（乙酸乙酯），和其它化合物（2,3-丁二醇和4-methylmannose）被确定为有助于啤酒样品的歧视主要挥发物。上述化合物可能是主要贡献者啤酒样品的鉴别，考虑到它们的VIP值均在1.0以上。影响啤酒样品的鉴别个体挥发性化合物的箱线图在图呈现4．

在醇类中，特别是异丁醇、异戊醇和苯乙醇，被归类为高级醇，是啤酒中大多数挥发性化合物[33.］.其中，韩国啤酒中的异丁醇和异戊醇含量显著高于( ），KB.（84。4和20.6。4 mg/L) and AB (74.7 and 181.5 mg/L), than in the two control beers, GB (63.9 and 170.4 mg/L) and UB (61.0 and 157.9 mg/L) (Figure4)．异丁醇和异戊醇由脱羧和减少制备α.-酮酸是由酵母作用产生的氨基酸，它们的存在取决于麦芽汁的营养成分[34.，35.］.异丁醇和异戊醇在韩国小麦啤酒的高浓度可能是由支链从AM和KM衍生的氨基酸含量高的影响，考虑支链氨基酸的韩国麦芽高浓度，如Byeon等。[19.)报道。异丁醇和异戊醇与啤酒苦味和酒味的感官描述有关。两种啤酒的浓度差异表明，由于使用不同的麦芽，韩国小麦啤酒和普通啤酒的感官特性有所不同。样品间苯乙醇含量差异显著( ）;其在KB中含量高于其他啤酒。这可能是由于在捣碎过程中KM衍生的苯丙氨酸的浓度。苯乙醇通常存在于各种酒精饮料中，它的感官描述词是花香[36.，37.］.甲硫醇是一种有机硫化合物，存在于各种食物和饮料中，并具有独特的风味。在啤酒生产方面，挥发性甲硫醇通常在顶部发酵的小麦啤酒中比在窖藏啤酒或比尔森啤酒中含量更高[38.］.甲硫醇的感官描述是甜，未加工的马铃薯和上油卷心菜，其感知阈值据报道普通啤酒中为0.5-2.0ppm [39.，40］.当这些气味活性化合物的浓度超过气味阈值时，它们可能是异味的标志[40］.麦芽汁中l -蛋氨酸的含量对啤酒中甲硫醇的含量有影响。KB啤酒中甲硫醇的含量高于其他啤酒。这可能是因为KB是由蛋氨酸浓度高的KM形成的。这在bion等人之前对韩国小麦麦芽的研究中得到了证实。19.]，这表明了这一点Keumkang麦芽中蛋氨酸含量较高。

酯是由酿酒酵母产生的，有机酸与醇的共轭酯反应对啤酒的风味特性起着重要的作用[33.］.据报道，乙酸乙酯给啤酒给脂肪香味[41，其感知阈值相对较高，为20-30 mg/L。这些化合物对啤酒风味的影响很小，尽管它们在定量上是酯类中最显著的化合物。本研究中啤酒样品中发现的挥发性化合物被认为有助于啤酒样品的鉴别，在PLS-DA模型中VIP值为1.1。AB (6.8 mg/L)和KB (6.9 mg/L)的浓度显著高于GB (5.5 mg/L)和UB (5.1 mg/L);然而，在所有的啤酒样品中，它们都低于可检测的范围。本研究衍生的挥发性醇和酯，1-丙醇、异丁醇、异戊醇、苯乙醇、甲氧基醇、乙酸乙酯与麦汁中还原糖和FAN均呈正相关(r = 0.67–0.89) (TableS1)．

AB啤酒比其他啤酒中检测出更多的挥发性碳氢化合物，如十二烷、十四烷和二十烷。PLS-DA模型的结果表明，这些化合物可能在区分样品中发挥了重要作用。这些碳氢化合物与D0麦芽汁中的还原糖呈正相关关系:十二烷(r= 0.73)、十四烷(r = 0.63), and eicosane (r = 0.61) (TableS1)．然而，烃类在啤酒性质中的作用以前没有被研究过;因此，需要进一步的研究来确定碳氢化合物与还原糖或感官特性之间的关系。

2,3-丁二醇是由双乙酰(2,3-丁二酮)在成熟期通过丙酮转化而成，成熟期是主发酵后的时期[33.］.二乙酰当酵母biosynthesizes氨基酸，特别是亮氨酸和缬氨酸，通过本身发生作为副产物的中间体。在GB样品具有更高的2,3-丁二醇的含量比其他的啤酒样品（ )．据报道，2,3-丁二醇是一种风味活性化合物，在各种酒精饮料，如发酵酒和白酒中具有苦味、酸性和刺激性的味道。最近，Heo等人[42]报道，在韩国酒，即yakju，挥发性化合物的2,3-丁二醇用厌恶年轻消费者中有关。然而，对啤酒的风味2,3-丁二醇的影响被认为是毫无意义的，因为它的啤酒样品中含量远低于阈值。

3.5。消费者可接受性

啤酒样品的消费者可接受性试验结果如表所示3.．样品中总体接受的平均评分没有显着差异，并且在5.63-6.08的范围内。结果表明，使用韩国小麦麦芽制造的啤酒并不逊于由商业标准麦麦芽制成的小麦啤酒。外观的可接受性显着（ ）GB低于韩国麦啤酒样品（KB和AB）。啤酒样品中的风味可接受性不同于 ．总的来说，AB和GB的风味接受度相似，但高于KB。

仅使用所有消费者的平均值可能会导致扭曲或误导的结果，因为与消费者相关的潜在信息，如Kwak等[43)报道。AHC分析用于根据个人偏好将消费者划分为同质的个体群体。基于总体可接受性，AHC分析确定了三个不同的消费者细分(表)4）：群集1（CL1），30个受试者;43个受试者的群集2（CL2）;和群集3（CL3），具有29个科目。在CL1中，KB（3.47）总体接受度最低，而UB（6.23）在四个啤酒样本中的总体接受率最高（ )．4个小麦啤酒样本的CL2总体接受评分均高于6.0分，说明CL2可能是一组小麦啤酒爱好者。在CL3中，UB的接受分数低于其他啤酒。从三个聚类的可接受性得分来看，AB在5.21-6.91之间，说明无论聚类如何，AB在消费者中普遍接受程度较高。另一方面，KB对不同聚类的可接受性倾向明显不同，CL1和CL2的总体可接受性得分分别为3.47和7.14。

3.6。消费者感知的感官属性

麦贝尔消费者报告的感官属性的强度如图所示5．对于啤酒样品的外观，浊度显着（ ）GB（4.7）高于AB（3.9）;考虑到GB和AB的总体接受均值分数，这表明消费者不喜欢具有高浊度的样品。在样品中，酒精香气显着差异（ ）在AB（3.9）中最高，与具有最高乙醇浓度（5.3％）的啤酒有关（表2)．AB组的甜度高于UB和KB组。然而，在9个类别中，甜度的影响可能相对较弱，因为强度在4以下。KB啤酒的果味比其他啤酒样品少( )．

这可能是因为啤酒样品中挥发性化合物的浓度低于阈值。尽管碳酸化的KB含量高于其他啤酒样品，但在口感(碳酸化、酒体和涩味)或整体回味方面，四种啤酒样品之间没有显著差异。一般来说，韩国小麦啤酒样品(KB和AB)的感官特征与对照啤酒样品(GB和UB)相似，除了浑浊度。AB的浊度较低，而GB的浊度最高。

3.7。的挥发性成分，感官品质，并通过MFA小麦啤酒的整体可接受的相关性研究

对于MFA，11个挥发性​​化合物，15个感官属性，并且每个簇（由AHC确定）的总体接受的相关地图和所有的消费者在图中给出6（a）和四个小麦啤酒样本中的那种在图中给出6（b）．MFA中11种挥发性化合物之所以被选中，是因为它们的VIP评分为>1.0。共有80.5%的方差由F1(53.7%)和F2(26.8%)解释。

总的来说，碳氢化合物(二十烷、十二烷和十四烷)在F1的正面，而大多数风味活性化合物，如高级醇(苯乙醇、异戊醇和甲氧基醇)和酯(乙酸乙酯)在F1的反面。甜味、甜度、酒精、柑橘、水果和碳酸化变量都绘制在象限1。苦味位于象限2，与酵母a和酸味在象限4形成鲜明对比。

所有消费者的总体验收（OA_total，n= 102)在象限1，与OA_CL1 (n= 30)，on the positive side on F1, while CL2 (n= 43)和CL3 (n= 29)在象限2，在横轴的另一侧。如前所述，乙酸乙酯是反映水果味的[41];然而，果味，诸如citrus_A和fruity_F，均未密切相关，在该相关地图乙酸乙酯。This finding might be explained by an ethyl acetate threshold that is too low to allow its recognition, which is commonly 20–30 mg/L in beer. 2,3-Butanediol was positively related to alcohol_F, astringent, and turbidity in the correlation map, and it was plotted opposite from OA_total. According to this plot, 2,3-butandial might have a negative impact on acceptability, and Heo et al. [42]表明酒精饮料样品中有类似的趋势。

甲硫密切相关yeast_F和四个啤酒样本中，KB是密切相关的yeast_F，如图5（一种）。另外，KB与OA_CL1和碳酸化相反。KB是CL1最不喜欢的啤酒样本。这可能是因为啤酒样本中的碳酸盐最少，考虑到CL1的OA和碳酸化之间的密切关系（图5)．在另一方面，OA_CL2和OA_CL3显示协会与辛酸，yeast_F，回味和身体。正如在MFA相关图中所示，OA_CL2和OA_CL3被定位彼此接近，它们被绘制在相反侧为UB。特别地，对于CL3，UB是四个啤酒样品中最不喜欢的样品。

根据上述消费者总体接受度AHC, CL2被认为是喜欢啤酒的群体，CL3对样品的偏好居中;CL2和CL3都首选KB。这是值得注意的，因为它表明明显存在一个远离OA_total的组。这一发现表明了产品开发选择目标人群的重要性。也就是说，尽管根据OA_total, KB得分最低，但可能有喜欢KB的消费者群体。但是，由于没有足够的参与者按照偏好趋势进行分组，这一假设仅限于对单个消费者群体的理解。此外，样品是在实验室酿造的规模。因此，需要在行业规模上进行进一步的研究，以推广啤酒酿造模型和测试消费者的感知。

4。结论

在这项研究中，韩国小麦品种的适应性，安祖班吉和Keumkang，小麦啤酒，通过分析麦芽和啤酒的特性造成的影响。制成的韩国小麦麦芽样品（AM和KM）安祖班吉和Keumkang分别与来自美国和德国，其被用作对照样品2个其他小麦麦芽样品（UM和GM）进行比较。这项研究的结果表明，大多数的麦芽质量参数满足EBC的啤酒酿造的建议;这些是大体相似的，除了那些与蛋白因子。韩国麦芽样品中SN，TN，和FAN均高于对照麦芽样品。KM具有更低Kolbach指数比其它麦芽样品。用于挥发性化合物中，PLS-DA图显示出四个小麦啤酒通过用上述1.0 VIP值11个鉴定的化合物分开。然而，负责四个啤酒样品的歧视任何化合物不与由消费者感知的感官特性（n = 102). 消费者在外观和味道方面更喜欢AB而不是KB。他们报告说AB的浊度比KB低，酒精香气、甜味和果味比KB高。在消费者接受度方面，四个小麦啤酒品种的总体接受度没有显著差异，但AHC聚类的每个消费者群体对啤酒产品的偏好趋势不同。本报告是首次对韩国小麦麦芽与啤酒酿造用商业麦芽进行比较研究。这些可能对尝试使用韩国小麦麦芽和/或开发新的独特本地产品的小型啤酒厂有用。然而，考虑到这项研究是通过实验室规模进行的，在将这些结果直接应用于工业之前，应考虑酿造条件的变化。因此，需要进一步研究，以便在工业规模上应用这些结果。

数据可用性

用于支持本研究发现的数据可由通讯作者要求提供。

的利益冲突

提交人声明有关本文的出版物没有利益冲突。

作者的贡献

韩sub Kwak和Sang Sook Kim对这项工作做出了同样的贡献。

致谢

这项工作得到了韩国“韩国，朝鲜民共和国科技部，以及朝鲜计划和食品技术研究所所资助的韩国食品研究所（KFRI）的主要研究计划（E0211300-01）支持，农业，林业，渔业（IPET）通过农业，粮食和农村部（MAFRA）资助的Agri-Bio Industry Technology Development计划（Grant No.117019-4）。

补充材料

表S1:麦芽与啤酒的质量指标及成品啤酒中挥发性化合物的关系。（补充材料。）

参考文献

1. d·e·布里格斯麦芽,麦芽制造，斯普林格科学与商业媒体，伦敦，英国，伦敦，1998年。
2. H.阴，J.董，J. Yu等人，“约高静水压力加工对物理化学和多云小麦啤酒的感官性能的影响的初步研究”酿造研究所刊，卷。122，没有。3，pp。462-467,2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
3. Z.Jin，B. Zhou，J.Gillespie等，“生产脱氧性苯酚（Don）和Don-3-葡糖苷期间的杀菌感染了硬红色春小麦，”食品控制，第85卷，第6-10页，2018。查看在：出版商网站|谷歌学术
4. A.帕特诺斯特，B. Jaskula-Goiris，B.德Causmaecker等人，“振动和温度对啤酒的风味稳定性模拟卡车运输之间的相互作用的效果，”中国粮食与农业科学杂志，第99卷，第5期。5，页2165-2174,2019。查看在：出版商网站|谷歌学术
5. A. Faltermaier，D. Waters，T. Becker，E. Arendt和M. Gastl，“常见的小麦（Triticum aestivuml。）及其作为酿造谷物的用途 - 评论”酿造研究所刊号，第120卷。1，pp。1-15,2014。查看在：出版商网站|谷歌学术
6. Y.-H.金，J.-H.杜K.-L.张和X.-C.张，“对麦芽品质小麦淀粉含量的影响，”酿造研究所刊，第117卷，第117号4, pp. 534-540, 2011。查看在：出版商网站|谷歌学术
7. S. A. Flevaetere，F. Delvaux和F. R. Delvaux，“小麦品种和大麦麦芽特性：对小麦啤酒的阴霾强度和泡沫稳定性的影响”酿造研究所刊，卷。110，没有。3，第200-206，2004。查看在：出版商网站|谷歌学术
8. P. Coghe，S. Salvi的，A. Giomo，R.范Deun，E.博塞利和N. G. Frega“从二粒小麦（Triticum dicoccum）麦芽啤酒味活性成分，”中国科学农Bohemica，卷。47，没有。2，第82-89，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
9. H. Mayer, O. Marconi，和G. Perretti，《带壳小麦用于麦芽和酿造的适用性调查》，美国酿造化学家学会杂志，第69卷，第2期2，页120,2011。查看在：谷歌学术
10. O. Marconi, H. Mayer, F. Chiacchieroni, E. Ricci, G. Perretti, and P. Fantozzi，《glumes on malting and brewing of莜麦》，美国酿造化学家学会杂志，卷。71，没有。1期，第41-48，2013。查看在：出版商网站|谷歌学术
11. A. Bianco和F. Fancello，“微生物群落和麦芽麦子麦芽麦满酿造”酿造研究所刊，卷。125，没有。2，第222-229，2019。查看在：出版商网站|谷歌学术
12. BALMAS和酒产业协会，“年度贸易统计”2020。查看在：谷歌学术
13. 大韩民国国家税务服务，2020年，白酒货运的现状。可用在线：https://www.index.go.kr.．
14. E. J.Baek，Y. A. Kwon和K. W. Hong，“加入酶以改善粉碎期间的韩国大麦广岛麦芽汁的特性”食品科学与生物技术，卷。25，不。5，第1387-1391，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
15. J. H. Kim和J. H.金，“财多因素分析韩国六列大麦用于啤酒酿造的可行性，”酿造研究所刊号，第120卷。4, pp. 371-378, 2014。查看在：谷歌学术
16. S. K. Lee和H. Y. Park，“韩国商品大麦麦芽品质特性的比较”，韩国中国食品和营养，卷。31，不。5，第598-603，2018。查看在：谷歌学术
17. D.信，Y.财，和S.郑某，“用大麦和小麦混合浊酒质量特性，”韩国中国食品和营养，第29卷，第2期4, pp. 565-572, 2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
18. E西姆，S。K李和K。sWoo，“由不同品种和碾磨率制成的小麦Makgeoli的品质特征，”韩国中国食品和营养，第29卷，第2期5，第77 - 784页，2016。查看在：出版商网站|谷歌学术
19. Y. BYEON，D. LEE和Y. HONG，“使用韩国麦芽1H核磁共振射频的物理化学特性和代谢物分析的比较”食物，卷。9，不。10，第1436年，2020年。查看在：谷歌学术
20. 2020年欧洲酿酒大会，“分析- ebc”，https://brewup.eu/ebcanalytica.．查看在：谷歌学术
21. S. Sadasivam和A. Manickum，生化方法新时代国际出版商，新德里，印度，2005年第二版。
22. 国际官方农业化学家协会，“AOAC官方方法”，2020，http://www.aoacofficialmethod.org/index.php?main_page=product_info&products_id=340．查看在：谷歌学术
23. P.Adadi，E.Kovaleva和T.Glukhareva，“生产和分析了海洋鼠李的非传统啤酒，”农学研究，卷。15，pp.1831-1845,2017。查看在：谷歌学术
24. L. F. Guido, P. G. Rodrigues，和J. A. Rodrigues，“投球酵母的生理条件对啤酒风味稳定性的影响:一种工业方法”食品化学，卷。87，没有。2，pp.187-193,2004。查看在：出版商网站|谷歌学术
25. S.Vidal，L. Francis和P. Williams，“多糖和花青素的口感特性，如葡萄酒，”食品化学，卷。85，没有。4，第519-525，2004。查看在：出版商网站|谷歌学术
26. c . Bamforth酿造：新技术，伍德利出版社，剑桥，英国，2006年。
27. m·j·刘易斯和t·w·杨，酝酿，施普林格科学与商业媒体，英国伦敦，2012。
28. I. Mascia，C.Fadda和P.Dostálek，“它是否有可能与酵母酵母创造一个创新的工艺杜兰姆啤酒？案例研究，”酿造研究所刊号，第121卷。2, pp. 283-286, 2015。查看在：出版商网站|谷歌学术
29. B. P. N. Phiarais, a . Mauch，和B. D. Schehl，“用100%荞麦麦芽酿造的顶级发酵啤酒的感官和分析特性，”酿造研究所刊，卷。116，没有。3，pp。265-274,2010。查看在：谷歌学术
30. Y. R. Huang，J.Tippmann和T. Becker，“主要麦芽汁香料化合物的动力学研究和麦芽瓶期间的Iso-alpha酸：审查”欧洲食品研究与技术第243卷第2期9, pp. 1485-1495, 2017。查看在：出版商网站|谷歌学术
31. I. Mascia, C. Fadda，和P. Dostálek，《意大利工艺硬质小麦啤酒的初步特征》，酿造研究所刊号，第120卷。4, pp. 495-499, 2014。查看在：谷歌学术
32. N.库特和B. Kirsop，“的因素负责在啤酒发酵中pH值的降低，”酿造研究所刊，第82卷，第2期3，第149-153页，1976。查看在：出版商网站|谷歌学术
33. 费雷拉和圭多，“麦芽汁氨基酸对啤酒风味的影响:综述”，发酵，卷。4，不。2，p。23，2018。查看在：谷歌学术
34. K.吉泽，"酒精发酵过程中影响异丁醇和异戊醇形成的各种因素"农业和生物化学，第30卷，第2期7，第634-641页，1966年。查看在：出版商网站|谷歌学术
35. K.努德斯特伦“，从酯，酸和醇形成α.啤酒酵母的酮酸，“酿造研究所刊，第69卷，第2期6，页483-495,1963。查看在：出版商网站|谷歌学术
36. C. G. Viejo的，S.富恩特斯和D D.托里科，“啤酒香味的化学特性及其对消费者的喜好影响，”食品化学，卷。293，第476-485，2019。查看在：谷歌学术
37. E. Coelho和J. Magalhaes，“Pereira Volatile Finger识别区分多样性的工艺啤酒”LWT-食品科技，卷。108，第129-136，2019。查看在：出版商网站|谷歌学术
38. P. G. Hill和R. M. Smith，“用顶空固相微萃取和脉冲火焰光度检测气相色谱分析测定啤酒中含硫化合物”，色谱法杂志第872卷，第872号1-2页，203 - 213,2000。查看在：出版商网站|谷歌学术
39. E. D. Baxter和P. S. Hughes，啤酒：质量，安全和营养方面，rsc publishing，剑桥，英国，2019。
40. Y.萧为例P. K. C.翁，和S.柳“由椰子奶油酵母从甲硫氨酸代谢香味活性的甲硫生产，”国际食品微生物学的，卷。143，不。3，PP。235-240，2010。查看在：出版商网站|谷歌学术
41. S.庄，R.谢蒂和M.汉森，“啤酒酿造用100％未发芽谷物：大麦，小麦，燕麦和黑麦，”欧洲食品研究与技术第243卷第2期3, pp. 447-454, 2017。查看在：谷歌学术
42. J. Heo，H. S. Kwak和M. Kim，“韩国米酒的主要感官属性和挥发性化合物（Yakju）影响了年轻消费者的总体接受”食物，卷。9，不。6，第722年，2020年。查看在：谷歌学术
43. H. S. Kwak, J. F. Meullenet, Y. Lee，“在美国销售的商用香草冰淇淋的感官概况、消费者接受度和驱动感官属性，”国际乳品科技杂志，第69卷，第2期3, pp. 346-355, 2016。查看在：出版商网站|谷歌学术

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