啤酒花浸泡方式与品种对酸面团面包风味形成及多酚变化的机制研究

本研究针对啤酒花品种（Tsingtao和Saaz）和浸泡方式（冷浸与沸煮）如何影响酸面团面包风味及多酚成分的问题，通过HS-GC-IMS、UPLC-Orbitrap-MS等技术分析挥发性有机物（VOCs）和多酚变化。结果表明，冷浸Tsingtao啤酒花显著增强酮类和醛类香气，而沸煮Saaz啤酒花提升苦酸和多酚含量。研究为优化啤酒花面包生产提供了理论依据，并揭示了风味化合物与感官评分的强相关性。

　　

啤酒花（Humulus lupulus L.）作为一种天然风味增强剂和面粉改良剂，在全球食品工业中具有重要地位。然而，尽管其在啤酒酿造中的应用已广为人知，但关于不同啤酒花品种和浸泡方法如何影响面包风味和多酚成分的研究仍存在显著空白。消费者对面包风味的偏好日益多样化，而啤酒花面包因其独特的风味和潜在的健康益处备受关注。然而，目前缺乏系统性研究来阐明不同啤酒花品种和加工方法对面包品质的影响机制。

为解决这一问题，来自中国的研究团队开展了一项创新性研究，探讨了Tsingtao（中国）和Saaz（捷克）两种啤酒花品种在冷浸（4°C）和沸煮（100°C）条件下对酸面团面包风味形成和多酚变化的影响。研究结果发表在《Food Chemistry: X》上，为优化啤酒花面包生产工艺提供了重要理论依据。

研究团队采用了多种先进分析技术，包括顶空气相色谱-离子迁移谱（HS-GC-IMS）分析挥发性有机物（VOCs）、超高效液相色谱-轨道阱质谱（UPLC-Orbitrap-MS）检测多酚成分、自动氨基酸分析仪测定游离氨基酸（FAA），以及电子鼻（E-nose）和电子舌（E-tongue）评估感官特性。

3.1 感官分析
研究发现，添加啤酒花显著提升了面包的感官评分（P < 0.05），其中冷浸处理的Tsingtao啤酒花面包在所有感官属性上表现最佳，特别是香气强度。Saaz啤酒花则更显著改善了面包外观。

3.2 pH分析
啤酒花的添加显著影响了面团和面包的pH值（P < 0.05），冷浸处理的Tsingtao啤酒花样品pH值最高（5.55±0.04），表明啤酒花中的生物活性成分可能抑制了乳酸菌的过度生长。

3.3 多酚分析
研究鉴定出38种多酚化合物，其中槲皮素（quercetin）、芦丁（rutin）和儿茶素（catechin）含量最高。冷浸Tsingtao啤酒花中槲皮素含量（359.95±13.17 ng/100 mg）显著高于其他处理组（P < 0.05）。

3.4 电子舌分析
啤酒花添加显著改变了面包的味觉特征，冷浸Tsingtao啤酒花样品表现出最高的咸味感知（CTS），而沸煮Saaz啤酒花样品则显示出最强的苦味（SCS）。

3.7 HS-GC-IMS分析
研究共鉴定出71种VOCs，包括18种醇类、13种酯类和11种醛类。通过相对气味活性值（ROAV）分析发现，1-辛烯-3-酮（1-octen-3-one）和2-甲基丁醛（2-methyl butanal）是贡献最大的关键风味化合物。

3.9 相关性分析
Mantel检验显示，感官评分与1-辛烯-3-酮（Mantel's r=0.70, P=0.008）和α-蒎烯（α-pinene）等化合物呈显著正相关，证实了这些化合物对面包风味的决定性作用。

这项研究首次系统阐明了啤酒花品种和浸泡方法对酸面团面包风味和多酚成分的影响机制。研究发现，冷浸Tsingtao啤酒花能最大程度保留挥发性香气成分，特别是酮类和醛类化合物，从而产生最佳的感官体验；而沸煮Saaz啤酒花则更有利于多酚类物质的提取，增强了面包的抗氧化活性。这些发现不仅为啤酒花面包的工业化生产提供了重要理论指导，也为开发具有特定风味和功能特性的烘焙食品开辟了新思路。研究采用的HS-GC-IMS和感官组学方法为食品风味研究提供了新的技术路径，相关结论对优化食品加工工艺具有重要参考价值。