다양한 양조 효모 균주로 발효된 흑맥주와 연한 맥주의 휘발성 화합물 프로필과 감각적 특성 평가

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 6725(2023) 이 기사 인용

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다양한 맥주 효모 균주에 의해 발효된 흑맥주와 연한 맥주의 휘발성 화합물 프로필의 차이를 평가하기 위해 8종의 맥주에 대한 화염 이온화 검출 및 가스 크로마토그래피 질량 분석법을 사용한 가스 크로마토그래피 분석을 수행했습니다. 분석된 모든 맥주에서 널리 퍼진 화합물 그룹은 알코올(56.41~72.17%)이었고, 에스테르(14.58~20.82%), 알데히드(8.35~20.52%), 테르펜 및 테르페노이드(1.22~6.57%), 케톤(0.42%)이 그 뒤를 이었습니다. –1.00%). 지배적인 고급 알코올은 2-메틸프로판-1-올, 3-메틸부탄올, 페네틸 알코올이었고 알데히드 푸르푸랄, 데카날, 노나날, 에스테르 에틸 아세테이트, 페닐에틸 아세테이트 및 이소아밀 아세테이트였습니다. 상면발효 효모인 Saccharomyces cerevisiae var.에 의해 발효된 맥주입니다. diastaticus의 휘발성 함량이 가장 높았습니다. 맥아즙 생산 공정에 다크 맥아를 첨가하면 휘발물질의 총 함량에 영향을 미치지 않았지만 일부 맥주의 경우 에스테르, 테르펜 및 테르페노이드의 총 함량에 변화가 발생했습니다. 서로 다른 효모 균주에 의해 발효된 맥주 사이의 총 휘발성 함량의 변화는 주로 확인된 에스테르와 알코올에 기인합니다. 맥주의 관능 분석을 통해 우리는 발효 과정에 사용되는 맥아즙 및 효모 균주 생산에 다크 스페셜티 맥아를 첨가함으로써 영향을 받는 특성을 확인할 수 있었습니다.

맛과 향은 맥주에 대한 소비자의 인식을 형성하는 중요한 요소입니다1,2,3. 양조의 주요 원료는 물, 맥아, 홉이다. 맥아는 시리얼, 맥아, 캐러멜 또는 구운 향미 화합물의 원천입니다. 홉은 차례로 신선한 감귤류, 과일 또는 허브 향을 맥주에 추가합니다. 맥주 품질에 영향을 미치는 똑같이 중요한 요소는 기술 공정에 사용되는 맥주 효모 균주입니다4,5. 발효 과정에서 에탄올과 이산화탄소 외에도 효모는 맥아즙에 비해 맥주의 향 프로필을 더욱 복잡하게 만드는 수많은 부산물을 생성합니다6. 따라서 이는 감각적 품질을 향상시키기 위해 미생물을 사용하는 바이오향미로서 풍미와 향을 향상시키는 자연적인 방법으로 간주될 수 있습니다7.

양조 원료와 기술 공정 조건은 맥주의 화학적 구성에 영향을 미치며, 이는 맥주의 맛, 향 및 색상을 형성합니다3,6,8,9. 감각적 특성은 원료와 발효 과정에 따라 달라집니다1,2,3. 맥아, 매시, 맥아즙을 열처리하는 동안 메일라드 반응, 캐러멜화, 열분해가 발생합니다8. 비효소적 갈변 반응에는 환원당과 아미노산 사이의 수많은 변형이 포함됩니다. 두 화합물 그룹 모두 효모의 대사 과정에서 핵심이므로 가용성이 감소하면 발효 과정이 변경됩니다. 열처리 중에 생성되는 화합물은 알코올 발효 경로에 관여하는 효소의 활성을 억제하여 미생물의 대사에 직접적인 영향을 미치기도 합니다. 메일라드 반응과 카르멜화 생성물이 풍부한 흑맥주를 발효하면 연한 맥주와는 다른 휘발성 프로필을 가진 맥주가 생성됩니다2,8. 흑맥주 스타일 생산에 사용되는 특수 맥아는 효모 대사를 억제하는 효과가 있는 화합물(푸르푸랄, 5-하이드록시메틸푸르푸랄 및 멜라노이딘)을 맥주에 첨가합니다5,10,11. 푸르푸랄과 5-하이드록시메틸푸르푸랄은 해당효소 활성을 억제하고 세포 DNA 손상을 유도하는 것으로 나타났습니다12,13. 또한 아미노산에서 고급 알코올을 합성하는 데 필요한 피루베이트 탈수소효소와 알데히드 탈수소효소의 활성도 억제합니다(Ehrlich 경로)5. 메일라드 반응의 최종 생성물은 거대분자 멜라노이딘입니다. 그들은 효소 반응의 보조 인자로 참여하기 때문에 효모 대사에 중요한 역할을 하는 마그네슘 이온의 킬레이트 특성을 나타냅니다. 더욱이, 이들은 세포 스트레스의 영향에 대응하고, 효모 세포의 유전자 발현, 성장 및 증식에 참여합니다5,10,13. 대사 과정에 대한 이러한 영향은 휘발성 발효 부산물의 함량 변화의 원인이 될 수 있습니다. 메일라드 반응 화합물이 효모에 의한 주요 향미 화합물의 합성에 영향을 미치는 것으로 나타났지만, 비전통적인 Saccharomyces cerevisiae kveik 유형과 Saccharomyces를 포함한 다양한 양조 효모 균주의 발효에 다크 스페셜티 맥아를 사용하는 효과에 대한 문헌 정보는 제한적입니다. 세레비시아 var. 당뇨병.