本发明涉及一种啤酒酒花香气成分识别阈值及其与风味成分的协调性评价方法，属于食品风味感官与分析技术领域。
背景技术：
啤酒风味是一种非常复杂的体系，除了所含主要成分乙醇和水，还有几百种风味物质共同交互作用而产生。啤酒中明显的风味和口感不协调将直接降低大众消费者对啤酒的可饮性和接受度，进而损坏啤酒品牌形象。目前啤酒行业存在酒花香气物质的实际检测含量较高但实际嗅闻香气强度不突出等常见现象，即酒花香的实际含量与实际嗅闻强度不匹配，这主要是由于酒花香气的嗅闻强度受酒体中其他风味物质干扰或互作所致。因此，基于啤酒风味化合物的定量分析与嗅闻相结合的技术体系，建立一套系统剖析影响啤酒中酒花香气嗅闻强度的关键、特征、重要香气化合物的方法，并提供啤酒中酒花香气强度和风味协调性的最佳风味配比的技术指导方案。
评价啤酒酒花香气强度需要使用阈值的指标进行衡量。人们把开始闻到香气时风味物质的最小含量作为表示香气强度的单位，叫做阈值(单位为g/m3)。同一物质的识别阈值受酒体纯净度和酒体其他风味相互作用等因素的差异而存在着不同，当酒体中的实际含量超过该物质在该酒体中的阈值时，该物质就能明显嗅闻并识别出来。例如：当酒体纯净度较高时，酒花香气物质的阈值会较低，此时酒花香气的嗅闻强度会更大；在酒体中其他风味物质不变的情况下，酒体中酒花香气物质的含量越高，酒花香气嗅闻强度会越显著。
冯涛等公开的专利申请(一种挥发性风味物质嗅觉阈值的测定方法及其应用)中提供了一种挥发性风味物质嗅觉阈值的测定方法，以
技术实现要素：
为了解决上述问题，本发明提供了一种从简单到复杂的步骤，从单一理想模拟基液到实际酒体的系统性感官测试设计方案，建立啤酒中酒花香气的识别阈值，并结合响应面分析手段，提出并优化出该款啤酒的酒花香气强度和酒体风味协调性达到最佳状态、负面风味强度达到最低状态下，关键性主体风味物质的最佳含量配比方案。
嗅觉阈值分察觉阈值(也叫绝对阈值)和识别阈值两种，本发明主要涉及识别阈值，是指感知到的可以对嗅觉刺激加以识别的最小含量。
由于啤酒中风味成分之间存在促进、消减和叠加作用，本发明选择酒花香气中三种典型成分里那醇、香叶醇和β-香茅醇作为研究对象，结合风味定量分析、感官品评和响应面分析手段建立数学评价模型，以此模型实现有利于啤酒中酒花香气强度和风味协调性最佳、负面香气强度最低条件下，酒体中关键主体风味成分的最佳含量配比。
本发明提供的啤酒酒花香气成分识别阈值及其与风味成分的协调性评价方法，包括如下步骤：
(1)选择与待研究的啤酒的风格和酒精度相似的标杆啤酒，所述标杆啤酒的协调性和纯净度都非常好；测定待研究啤酒和所述标杆啤酒的风味成分和酒花香气成分的含量；
所以标杆啤酒中风味成分和酒花香气成分的含量均低于待研究啤酒中相应成分的含量；
(2)分别向乙醇水溶液中加入单一的所述风味成分，作为单一风味成分模拟基底液；
所述单一风味成分模拟基底液中所述风味成分的含量与待研究啤酒中相应成分的含量相等；
所述单一风味成分模拟基底液中乙醇的含量与待研究啤酒中乙醇的含量相等；
(3)分别向所述单一风味成分模拟基底液中加入单一的所述酒花香气成分，得到具有不同单一所述酒花香气成分的含量梯度的溶液，含量梯度以特定系数逐级递增，以未加入所述酒花香气成分的所述单一风味成分模拟基底液作为空白对照，采用三点检验法，以感知并识别出酒花香风味为标准进行感官评价，得到所述酒花香气成分在每种所述单一风味成分模拟基底液下的识别阈值；进而得到影响待研究啤酒的酒花香气强度的关键风味成分；
(4)在所述标杆啤酒中，先补齐与待研究啤酒含量相当的酒花香气成分，再开展单一风味和混合风味成分的外添加实验，最终实现主体风味含量最佳配比的优化，具体地：
按照3～4个梯度的模式且含量梯度以特定系数的方式逐级递增，向所述标杆啤酒中添加单一或组合的所述关键风味成分，并通过响应面分析软件进行多因素多水平的实验设计；添加的每种所述关键风味成分的最高限量不大于待研究啤酒与所述标杆啤酒的含量之差，以未添加所述关键风味成分的所述标杆啤酒作为空白对照；针对所有的啤酒进行感官品评，对指标进行打分；
所述指标包括酯香、酒花香气、高级醇、其他异香、硫味、嗖饭味和风味协调性；
(5)基于响应面分析软件，以酒花香和风味协调性为最高评分目标，以负面香气如醇味、异香、硫味、嗖饭味为最低评分目标，得到待研究啤酒中所述关键风味成分的最佳含量。
上述的协调性评价方法中，所述风味成分包括乙醛、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异戊醇、异丁醇、双乙酰和二甲基硫；
即乙醛-乙醇-水溶液、乙酸乙酯-乙醇-水溶液、乙酸异戊酯-乙醇-水溶液、异戊醇-乙醇-水溶液、异丁醇-乙醇-水溶液、双乙酰-乙醇-水溶液和二甲基硫-乙醇-水溶液分别作为单一风味成分模拟基底液；
所述酒花香气成分包括里那醇、香叶醇和β-香茅醇。
上述的协调性评价方法中，采用顶空-气相色谱-等离子体火焰检测器方法和固相微萃取-气相色谱-质谱联用法测定所述风味成分和所述酒花香气成分的含量。
上述的协调性评价方法中，步骤(3)中，采用astm679法通用的三点强制选择法完成识别阈值的确定，其中，品评人员采用四男四女，平均年龄为35岁，国家专业评委4名，高级专业评委4名，采用9分制进行香气强度等级评定：0表示无法识别出风味，1-2表示香气刚好能识别：3-5表示香气识别强度中等，6-9表示香气识别强度强。“+”表示三点检验法中选择正确；“-”表示三点检验法中选择错误；当三点检验法能够选择正确且刚好能识别出酒花香味，即当评定为“1+”的样品含量作为正好能够识别出来的含量，此时可终止实验。品评员的个体识别阈值是最后一个判断正确但无法识别的含量(标注“0+”)和下一个判断正确并刚好能识别出的含量(标注“1+”)的几何平均数，小组识别阈值是个体识别阈值的几何平均数。
上述的协调性评价方法中，步骤(3)中，含量梯度以系数为2～6的方式逐渐递增。
上述的协调性评价方法中，步骤(3)中，根据所述风味成分的oav(odoractivityvalue)值确定所述关键风味成分；
所述oav值为所述风味成分的含量与所述风味成分的识别阈值的比值。
所述单一风味成分模拟基底液主要是为了排除多种成分的综合干扰，其制作方法简单，可快速、准确地挖掘影响该款啤酒中酒花香气强度的关键性特征风味成分和关键酒花香气成分，为进一步评定关键性特征风味物质对酒花香气强度的影响和啤酒的整体风味协调性奠定基础。
上述的协调性评价方法中，步骤(4)中，含量梯度以系数为2～6的方式逐渐递增。
品评人员采用四男四女，平均年龄为35岁，国家专业评委4名，高级专业评委4名，采用9分制进行香气强度等级评定：1-2表示香气刚好能识别：3-5表示香气识别强度中等，6-9表示香气识别强度强。
上述的协调性评价方法中，步骤(5)中，以风味协调性为最优先评分目标，酒花香作为第二顺位的评分目标，即首先以风味协调性为评分目标筛选出一批酒样，再以酒花香为评分目标，在这些酒样中进行筛选得到最佳酒样。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过两步式方法，从简单到复杂，从单一模拟基液到复杂的实体啤酒，结合啤酒分析技术，系统性提供了一套感官测试评价体系，在建立啤酒中酒花香气识别阈值的同时，提出了该款啤酒酒花香气强度和风味协调性达到最佳状态，负面香气处于最低风味强度下，关键性主体风味物质的含量配比，为明晰和揭示啤酒风味协调性提供了一个有效工具。
具体实施方式
下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
选择一款啤酒和与该啤酒风格和酒精度相似的且协调性和纯净度都非常好的标杆啤酒，要求标杆啤酒的风味含量都比该款研究的啤酒要低。
采用顶空-气相色谱-等离子体火焰检测器方法和固相微萃取-气相色谱-质谱联用法，先分析测定一款啤酒中的主体风味成分包括乙醛、乙酸乙酯、乙酸异戊酯、异戊醇、异丁醇、双乙酰、二甲基硫以及酒花香气成分里那醇、香叶醇和β-香茅醇等的含量。其中，啤酒的酒精度在3％～5％之间。
表1标杆啤酒和一款研究啤酒的主要风味成分含量
将里那醇、香叶醇和β-香茅醇的单标溶液加入到各种单一风味模拟基底液中，配制成具有不同酒花香气含量梯度的各种单一风味成分模拟基底液，含量梯度以系数为2的方式逐级递增，以不加入酒花香气的单一风味成分模拟基底液作为空白对照，采用三点检验法，以感知并识别出每一种酒花香风味为标准进行感官评价，计算出每一种酒花香气物质在各种单一风味成分模拟基底液下的识别阈值；其中，品评人员采用四男四女，平均年龄为35岁，国家专业评委4名，高级专业评委4名。
表24％乙醇-水溶液中单一风味成分模拟基液对里那醇的识别阈值，里那醇单位：μg/l(以一位品评员为例)
备注：采用9分制进行香气强度等级评定：0表示无法识别出风味，1-2表示香气刚好能识别：3-5表示香气识别强度中等，6-9表示香气识别强度强。“+”表示三点检验法中选择正确；“-”表示三点检验法中选择错误；当三点检验法能够选择正确且刚好能识别出酒花香味，即当评定为“1+”的样品含量作为正好能够识别出来的含量，此时可终止实验。品评员的个体识别阈值是最后一个判断正确但无法识别的含量(标注“0+”)和下一个判断正确并刚好能识别出的含量(标注“1+”)的几何平均数，小组识别阈值是个体识别阈值的几何平均数。
以此为例，通过astm-679法统计分析八位专业评委的每种酒花香气物质的识别阈值结果，可知：
表3每种酒花香气成分在各种单一风味模拟基液中的识别阈值单位:μg/l
从表3中的数据中可以看出，单一风味成分对里那醇的干扰影响差别较大，根据风味强度的oav值可知，影响强度由强到弱的顺利为：乙酸异戊酯>双乙酰>dms>异戊醇>异丁醇>乙酸乙酯>乙醛；其次，单一风味成分模拟基液对香叶醇和β-香茅醇的影响几乎都比较大，目前与研究啤酒含量相当的所有单一风味成分模拟基液对香叶醇和β-香茅醇的阈值都超过了研究啤酒中的香叶醇和β-香茅醇含量，表明单一风味成分对里那醇的影响是需要重点考虑的内容。其中，异戊醇与异丁醇的oav值差异较大，因此选择乙酸异戊酯、双乙酰、dms、异戊醇作为对酒花香气成分影响的关键主体风味成分。
为了提升啤酒协调性的品质，同时突显酒花香气物质，需要进一步在实际啤酒中针对上述筛选出的四种关键风味物质进行最佳含量配比的优化。
选择与研究啤酒风格相似且协调性和纯净度都非常好的标杆啤酒，此时标杆啤酒的风味含量都比该款研究的啤酒要低。在标杆啤酒中，首先外添加12.76μg/l里那醇+2.72μg/l香叶醇+1.76μg/lβ-香茅醇(研究啤酒与标杆啤酒的每种酒花香气物质的含量之差)，使标杆啤酒中的酒花香含量与研究啤酒中的酒花香含量相同。通过design-expert分析软件设计四因素三水平的实验，共设计了29组实验，在外添加补齐了与研究啤酒含量相当的酒花香气到标杆啤酒中后，再添加组合的关键风味成分，其中单一风味成分的添加最大量为△c3，以乙酸异戊酯为例，△c3(乙酸异戊酯)＝c(研究啤酒)-c(标杆啤酒)，而△c1和△c2是以系数为2的倍数递减进行添加，最低限量为标杆啤酒中关键风味成分的实际含量，即在标杆啤酒中不外添加关键风味成分(空白对照)，见表4。针对设计的所有啤酒进行感官品评，包括对酯香、酒花香气、高级醇、其他异香、硫味、嗖饭味、风味协调性等指标进行打分。根据上述的国家品评人员，采用9分制进行香气强度等级评定：1-2表示香气刚好能识别：3-5表示香气识别强度中等，6-9表示香气识别强度强。
表4外添加酒花香气的标杆酒样中风味物质的响应面实验设计单位：mg/l
备注：采用9分制进行香气强度等级评定：1-2表示香气刚好能识别：3-5表示香气识别强度中等，6-9表示香气识别强度强。
以酒花香气强度和风味协调性为最高评分目标，负面香气高级醇、硫味和双乙酰味的感官评分为最低评分目标，最终主体风味的最佳优化配比为：乙酸异戊酯、双乙酰、dms、异戊醇分别为1.64mg/l、0.018mg/l、0.014mg/l、49.90mg/l为最佳，此时该酒样的风味协调性评分最高，为8.5，酒花香气强度的评分为4.5。