NMR根据酿造原料鉴别拉格啤酒

“PLS-DA和SIMCA模型被证明是一种强大的工具，其根据酿造过程中使用的原料来辨别拉格啤酒的预测能力高于90%。”

酿制过程中使用的碳水化合物是影响拉格啤酒最终色泽和风味的关键因素。对于市场领先的拉格啤酒——标准美式拉格啤酒和优质美式拉格啤酒来说，其关键区别在于标准美式拉格啤酒中含非麦芽辅料，而优质美式拉格啤酒则不含。

为了降低成本，标准美式啤酒采用一半基本麦芽来酿造，其余则来自其它碳水化合物来源，如玉米、大米、燕麦和蔗糖糖浆。由于可发酵糖的主要来源减少，需要添加外源微生物酶，如淀粉酶。因此，最终产品中的碳水化合物混合物存在差异。

研究人员认为这是客观区分两类啤酒的一种潜在方法。这种鉴别力对于优质啤酒的验证很十分重要，但却并不容易实现。

许多研究都是根据啤酒酿造工艺来研究啤酒的差异，而对于因为啤酒酿造过程开始时使用的碳水化合物来源所产生的不同风格拉格啤酒之间的差异，却很少有人关注。

在最新的研究中，研究人员使用配备三逆TCI低温探头的布鲁克 Avance III HD 600质谱仪，对40份巴西优质啤酒和标准啤酒样品进行了1H核磁共振谱分析。

由于1H核磁共振谱能方便快捷地提供精确的、高重复性的数据，因此被选为分析工具。此外，核磁共振谱是非破坏性的，只需要最少的样品制备。

将NMR谱与主成分分析相结合，揭示出两个成分组群，分别对应于优质美式啤酒和标准美式啤酒。这些组群显示出小范围内的共性。

大多数变异仅由三个部分构成。特别是，优质美式啤酒比标准美市式啤酒含有更多的麦芽低聚糖和麦芽糖。

偏最小二乘判别分析能100%地准确区分不同风格的啤酒。将类类比的软件独立模型应用于1H NMR谱，可在校正集和预测集中分别达到96.4%和91.6%的辨识率。

作者认为，将核磁共振谱技术与化学计量技术相结合，可以作为鉴别拉格啤酒的有力工具。

参考:

Da Silva LA, et al. Food Chemistry. 272 (2019) 488–493. DOI: 10.1016/j.foodchem.2018.08.077.