美拉德反應對啤酒風味的影響研究進展

尹瑞旸，劉 霞，郭立蕓*，宋玉梅，王 超，戰(zhàn)吉宬

（1.燕京啤酒股份有限公司技術中心 啤酒釀造技術北京重點實驗室，北京 101300；2.中國農(nóng)業(yè)大學 食品科學與營養(yǎng)工程學院，北京 100083）

啤酒在全球是僅次于水和茶飲料的第三大消費性飲品[1]。啤酒的風味是決定啤酒品質(zhì)的重要指標之一。原料制備、釀造及后期貯存過程中美拉德反應產(chǎn)生的風味物質(zhì)是影響啤酒風味品質(zhì)的重要因素。美拉德反應是氨基化合物與羰基化合物之間的縮合、重排、裂解等一系列反應，其產(chǎn)生的酮類、醛類和多種雜環(huán)化合物具有不同的風味特征，這些化合物的存在賦予了啤酒不同的風味特點。成品啤酒中含有大量的氨基酸和糖及一些美拉德反應產(chǎn)物，在貯存過程中美拉德反應會持續(xù)發(fā)生，一些美拉德反應產(chǎn)物在啤酒中的過量富集又會使啤酒具有不良風味。本文通過對啤酒生產(chǎn)過程中的美拉德反應及啤酒中的美拉德反應產(chǎn)物對啤酒風味的影響研究進展進行綜述，旨在尋求美拉德反應與啤酒風味之間的聯(lián)系，為提升啤酒的風味品質(zhì)提供參考。

1 美拉德反應機理

美拉德反應也叫非酶褐變反應，可分為三個反應階段[1-2]。在初始階段，氨基和還原糖縮合生成N-糖基胺，醛糖經(jīng)過重排形成Amadori重排產(chǎn)物（酮糖經(jīng)過重排生成Heyns重排產(chǎn)物），該重排產(chǎn)物不引起褐變，也不產(chǎn)生氣味。中間階段從Amadori/Heyns產(chǎn)物裂解產(chǎn)生糖裂解產(chǎn)物和氨基化合物。最后階段經(jīng)過一系列的脫水、斷裂、環(huán)化和聚合反應，形成氣味物質(zhì)。其中Strecker反應對風味的形成至關重要，是氮進入香氣物質(zhì)的主要途徑之一，可生成吡嗪、惡唑類和噻唑類。圖1A顯示了與啤酒風味相關的美拉德反應產(chǎn)物的形成的簡化過程，如呋喃酮、Strecker醛、吡咯、吡嗪。圖1B、圖1C舉例說明了啤酒生產(chǎn)中涉及到的重要美拉德產(chǎn)物基本結構及其形成途徑，如糠醛衍生物、Strecker醛、吡嗪、呋喃酮。這些芳香化合物不僅本身具有氣味，還可以作為反應前體物參與其他反應，對啤酒風味特點起重要作用。

圖1 美拉德反應機理，啤酒中主要風味物質(zhì)結構及形成途徑Fig.1 Mechanism of Maillard reaction, structure and formation pathway of main flavor substances in beer

2 美拉德反應產(chǎn)物對啤酒風味品質(zhì)的影響

2.1 含氧雜環(huán)類物質(zhì)對啤酒氣味品質(zhì)的影響

啤酒中的含氧雜環(huán)化合物主要為呋喃類和吡喃類風味化合物（圖1B）。大多數(shù)品類的啤酒中含有不同濃度的5-甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮（4-hydroxy-5-methyl-3-furanone，MHF）、2,5-二甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮（4-hydroxy-2,5-dimethyl-3（2H）-furanone，DMHF）、2-甲基-3-羥基-4-吡喃酮（麥芽酚）等含氧雜環(huán)類氣味物質(zhì)，這些物質(zhì)具有焦糖味、甜味等風味特征（表1），但不是所有的含氧雜環(huán)類物質(zhì)對會影響啤酒的風格。這些含氧雜環(huán)類風味物質(zhì)在啤酒中的含量及其閾值決定了該風味物質(zhì)的對啤酒風味特征貢獻程度[3]，啤酒中的含氧雜環(huán)類風味物質(zhì)分為三類：①含氧雜環(huán)類風味物質(zhì)氣味閾值較高，但其在啤酒中的含量低于閾值，對啤酒氣味貢獻較小。如MHF、2-甲基-3-羥基-4-吡喃酮及2-甲基-5-羥基-4-吡喃酮；②含氧雜環(huán)類風味物質(zhì)風味閾值較低，但在啤酒中較少檢出，或僅在特定品類啤酒中檢出，對啤酒的風味貢獻較小。盡管5（或2）-乙基-2（或5）-甲基-4-羥基-3（2H）-呋喃酮（2-ethyl-4-hydroxy-5-methyl-3（2H）furanone，EMHF）水中閾值僅為20 μg/kg，MACKIE A E等[4]僅在具有突出甜香的大麥啤酒中檢測到EMHF的存在，在其他品類啤酒中很少檢出；③含氧雜環(huán)類風味物質(zhì)在啤酒中的含量高于其閾值，對大多數(shù)品類啤酒的氣味特征具有較大貢獻。如DMHF、3-羥基-4,5-二甲基-2（5H）呋喃酮（葫蘆巴內(nèi)酯），其中淡色啤酒中DMHF的含量為0～1.67 mg/L，特種啤酒中DMHF含量高達0.08～2.73 mg/L。MACKIE A E等[4]對6種淡色啤酒的DMHF進行測定，發(fā)現(xiàn)這6種淡色啤酒中的DMHF含量均高于其閾值。SCHIEBERLE P[5]利用乙醚萃取結合柱層析對啤酒香氣物質(zhì)進行提取和分離，利用質(zhì)譜結合嗅聞的方式研究發(fā)現(xiàn)，DMHF和葫蘆巴內(nèi)酯是淡色啤酒的特征氣味物質(zhì)。SCHOLTES C等[6]通過氣質(zhì)聯(lián)用（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）和氣相色譜串聯(lián)嗅聞（gas chromatography-olfactometry，GC-O）方法首次測定了Gueuze啤酒中葫蘆巴內(nèi)酯和乙基葫蘆巴內(nèi)酯含量，并發(fā)現(xiàn)這兩種物質(zhì)為Gueuze啤酒的特征香氣物質(zhì)。KISHIMOTO T等[7]研究發(fā)現(xiàn)，葫蘆巴內(nèi)酯和DMHF是構成皮爾森啤酒香型的關鍵組分。

表1 啤酒中的含氧雜環(huán)化合物Table 1 Oxygen heterocyclic compounds in beer

表2 啤酒中的含氮雜環(huán)類物質(zhì)Table 2 Nitrogen heterocyclic compounds in beer

2.2 含氮雜環(huán)類物質(zhì)對啤酒風味品質(zhì)的影響

含氮雜環(huán)類物質(zhì)主要為吡嗪、吡咯和吡啶類風味化合物（圖1B）。與含氧雜環(huán)化合物相比，多數(shù)含氮雜環(huán)化合物的生成需要更多的熱量[12]。因此以特種麥芽為原料的黑色及濃色啤酒中含氮雜環(huán)化合物的種類比較多，含量較高。其中，吡嗪類物質(zhì)主要賦予啤酒焙烤味、咖啡味等。FORS S M等[19]對由綠麥芽和擠壓麥芽釀造的啤酒中90余種香氣物質(zhì)進行嗅聞，發(fā)現(xiàn)啤酒樣品具有焙烤味、面包和餅干味，并且僅在擠壓麥芽釀制的啤酒中檢測到類甲基吡嗪、2,5-二甲基吡嗪和2,6-二甲基吡嗪。COGHE S等[20]測定了利用不同色度麥芽生產(chǎn)的啤酒風味物質(zhì)組成，包括高含量揮發(fā)物、含氮/氧雜環(huán)化合物共15種風味化合物，結果表明含氮雜環(huán)類化合物賦予了啤酒焦糊味、苦味、焦糖味、面包味。張振國等[14]比較了不同焦香麥芽添加下啤酒雜環(huán)化合物的含量，發(fā)現(xiàn)焦香麥芽的加入使啤酒中2-甲基吡嗪、甲基糠醛和2-乙酰吡咯等含氮雜環(huán)物質(zhì)含量升高，其中呋喃酮、2-乙酰吡咯和2-乙酰-1-吡咯啉（2-acetyl-1-pyrroline，2AP）含量的提高可顯著提升大麥啤酒麥香強度。盡管與淡色啤酒相比深色啤酒中含有更多的含氮雜環(huán)類化合物，但2AP由于其具有極低的閾值及類似爆米花及玉米的香味，對淡色啤酒的氣味也有較大的貢獻。KISHIMOTO T等[21]利用GC-O-MS法分析了啤酒中的香氣活性物質(zhì)，共鑒定出70種香氣組分，結果表明具有典型麥芽香氣的物質(zhì)對淡色啤酒香氣貢獻弱，2AP被認為是淡色啤酒的特征香氣物質(zhì)。

2.3 Strecker醛對啤酒風味品質(zhì)的影響

美拉德反應中形成的α-二羰基可降解氨基酸，導致氨基酸脫氨基和脫羧，產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)，即為Strecker醛（表3），賦予啤酒典型麥芽香。3-甲基丁醛、2-甲基丁醛具有濃郁的麥芽香味，這兩種物質(zhì)是結晶麥芽中主要的醛類物質(zhì)，是麥芽的特征氣味化合物之一[27]。有研究表明在啤酒基質(zhì)中5 μg/L的3-甲硫基丙醛就會使啤酒產(chǎn)生類似谷物蒸煮味和麥皮味[28]。DE SCHUTTER D P等[29]研究發(fā)現(xiàn)，乙酰呋喃以及8種醛類化合物對啤酒麥芽香具有突出貢獻。

表3 啤酒中的醛類物質(zhì)Table 3 Aldehydes in beer

2.4 美拉德反應產(chǎn)物之間及與其他香氣物質(zhì)間的相互作用

食品的氣味強度不等同于單一風味物質(zhì)的簡單加和，風味分子會受物理、化學等因素的影響使風味特點發(fā)生微妙的變化，從而影響其氣味強度及風味特征。風味物質(zhì)間會發(fā)生相互作用，包括加成、掩蓋、協(xié)同等作用。徐志強等[31]研究發(fā)現(xiàn)，呋喃酮、甲基環(huán)戊烯醇酮、乙基麥芽酚、麥芽酚和乙基環(huán)戊烯醇酮5種具有焦糖味的美拉德反應產(chǎn)物重構的多元混合體系表現(xiàn)出不同程度的加成或協(xié)同作用，并提出香氣特征類似但結構不同的物質(zhì)能表現(xiàn)出協(xié)同作用。2-甲基丁醛、3-甲基丁醛同樣表現(xiàn)出了協(xié)同作用，而2-甲基丁醛與乙酸丁酯結構及氣味特征差異較大的物質(zhì)則表現(xiàn)出了掩蓋作用[32]。2-甲基丁醛、3-甲基丁醛等結構相似的醛類物質(zhì)在啤酒的氣味重組模型樣品中同樣表現(xiàn)出了協(xié)同作用[30]。黃酒中的關鍵香氣物質(zhì)苯甲醛和糠醛因二者間相似的結構和風味特征而發(fā)揮協(xié)同作用[33]。白酒中的低閾值吡嗪通過相互作用起到增強烤香、堅果香的作用[34]。啤酒中富含美拉德反應產(chǎn)物及醇類、酯類等物質(zhì)，這些香氣物質(zhì)的相互作用將影響啤酒的氣味品質(zhì)。但針對啤酒中關鍵風味組分，及以啤酒體系作為基質(zhì)的氣味物質(zhì)間的相互作用研究相對匱乏。

2.5 美拉德反應產(chǎn)物對啤酒老化氣味的影響

JASKULA-GOIRIS B等[35]研究發(fā)現(xiàn)，啤酒陳釀過程中面包、焦糖、甜味和紙板味會增加，從而導致啤酒變質(zhì)。在老化的啤酒中存在多種與美拉德反應相關的化合物。BRAVO A等[36]研究發(fā)現(xiàn)，通過添加美拉德反應抑制劑可降低啤酒貯存過程中面包味和類似白酒氣味等風味物質(zhì)的產(chǎn)生，因此認為美拉德反應是啤酒老化的主要原因。啤酒的老化味是2-甲基丁醛、糠醛、苯乙醛、（E）-2-壬烯醛等物質(zhì)綜合作用的結果[37]。其中，美拉德反應中間體Strecker醛，如2-甲基丙醛、2-甲基丁醛、3-甲基丁醛、苯乙醛和糠醛及其衍生物是啤酒中公認的老化化合物，由于其含量與啤酒老化味之間存在線性關系[38]，經(jīng)常作為啤酒老化指示劑。盡管大量的研究表明美拉德反應產(chǎn)物對啤酒風味具有不良影響，然而美拉德反應產(chǎn)物對啤酒不良風味的影響存在爭議。一方面，許多美拉德反應產(chǎn)物對啤酒風味具有正面作用，賦予了啤酒典型風味，如3-甲基丁醛是麥芽中的重要香氣物質(zhì)，因此與脂質(zhì)氧化相比美拉德反應對啤酒風味的負面作用常常被忽視。此外，在老化的啤酒中美拉德反應產(chǎn)物含量大多在閾值以下。盡管糠醛的氣味閾值（150 mg/kg）遠高于啤酒中糠醛的含量。有研究發(fā)現(xiàn)，淡色啤酒中糠醛的存在會使啤酒酒體尖銳、刺激、苦澀[39]。針對上述研究結果不一致的情況，分析原因主要在于啤酒中美拉德反應產(chǎn)物能與其他老化氣味物質(zhì)相互作用，使低于閾值的美拉德反應產(chǎn)物可使酒體產(chǎn)生老化味。因此，關于美拉德反應產(chǎn)物對啤酒老化味的影響應綜合風味物質(zhì)的相互作用、風味特征、氣味物質(zhì)閾值等多方面進行探究。

3 啤酒生產(chǎn)和貯藏條件對美拉德反應的影響

3.1 麥芽加工過程中美拉德反應對啤酒風味的影響

大麥以麥芽的形式作為啤酒生產(chǎn)的主要原料。在麥芽制備過程中，大麥中的部分淀粉及蛋白質(zhì)等高分子物質(zhì)在淀粉酶、蛋白酶等酶的作用下分解轉(zhuǎn)化為具有一定溶解度的基質(zhì)，為美拉德反應提供物質(zhì)基礎。麥芽中游離氨基酸和還原糖的組成對美拉德反應產(chǎn)物的形成起著至關重要的作用。不同的反應物（氨基酸、糖）及配比都會影響美拉德反應，從而影響氣味物質(zhì)的組成。以氨基酸為主的氨基化合物是美拉德反應的重要原料之一。MOTTRAM D S等[40]對1985-2002年發(fā)表的關于美拉德反應體系建立的文章進行統(tǒng)計，結果表明，15種氨基酸和7種糖反應生成了621種與香氣相關的美拉德反應產(chǎn)物，包括含氮雜環(huán)化合物、含氧雜環(huán)化合物等。脯氨酸、亮氨酸、丙氨酸、精氨酸、纈氨酸是麥芽的主要游離氨基酸；脯氨酸、精氨酸、亮氨酸、絲氨酸和天冬酰胺是麥汁中主要的游離氨基酸[41]。在100 ℃的酸性條件下，葡萄糖與脯氨酸反應產(chǎn)生花香、與丙氨酸反應產(chǎn)生果味和花香、與甘氨酸、賴氨酸、蘇氨酸和纈氨酸反應產(chǎn)生焦糖味[42]?？梢?，在麥芽及麥汁中含量較高的氨基酸與還原糖的美拉德反應能產(chǎn)生如花香、焦糖味等令人愉快的香氣。因此，麥芽及麥汁中氨基酸的組成差異將影響風味物質(zhì)的組成。在啤酒生產(chǎn)中，現(xiàn)有技術可對碳源進行合理控制；但氮源的組成較復雜，麥芽的氮源組成受品種及種植環(huán)境等因素的影響較大，麥芽氮/碳源組成對啤酒生產(chǎn)過程中美拉德反應產(chǎn)物的組成有較大的影響，進而影響啤酒風味品質(zhì)。

大麥發(fā)芽強度是影響麥芽中美拉德反應的底物組成的重要因素，發(fā)芽強度的提高會增加底物的含量，促進美拉德反應生產(chǎn)更多的風味物質(zhì)。發(fā)芽強度可通過改變浸麥度、發(fā)芽溫度和發(fā)芽時間來實現(xiàn)。一般而言，淡麥芽的浸麥度應保持在42%～44%；特種麥芽一般需要更高的浸麥度，高達47%。慕尼黑麥芽的發(fā)芽溫度一般為22～25 ℃，該溫度高于普通淡色麥芽生產(chǎn)所采用的16～18 ℃。NOBIS A等[43]研究發(fā)現(xiàn)，較高的發(fā)芽度可增加與老化醛相關的美拉德反應中間體3-脫氧葡萄糖酮的含量。但值得說明的是，美拉德反應產(chǎn)物與發(fā)芽強度并不是簡單的線性關系，王紅霞[44]研究發(fā)現(xiàn)，在相同的浸麥度、焙焦溫度和發(fā)芽時間下，隨著發(fā)芽溫度的升高加麥芽中2-甲基丁醛含量逐漸升高，DMHF、2-乙酰吡咯和麥芽酚含量先增后降。但該研究不能排除美拉德反應外其他作用對這些物質(zhì)的影響。由上可知，有關發(fā)芽強度影響美拉德反應產(chǎn)物的結論尚未統(tǒng)一，基于美拉德反應的大麥發(fā)芽強度與啤酒氣味的關系有待深入研究。

焙焦過程中的溫度及濕度對美拉德反應的影響至關重要。在干燥及焙焦過程中，體系溫度可達50～150 ℃，美拉德反應在較低溫度條件下（50 ℃）就會發(fā)生，焙焦過程是大多數(shù)麥芽產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)的關鍵步驟，也是影響啤酒氣味的重要過程。為了保證麥芽中酶的活性，溫度按特定程序升高，通常從50 ℃開始，隨后將溫度升高至85 ℃以上來提供麥芽的特征氣味和顏色，其氣味特征從溫和的甜味過渡到強烈的烘烤味，這可能是由于具有甜香的含氧雜環(huán)化合物比具有烘烤/巧克力味的含氮雜環(huán)化合物化學性質(zhì)更活躍，當過度烘焙時含氧雜環(huán)化合物會損失而含氮雜環(huán)化合物對啤酒香氣的貢獻較大，此時啤酒主要表現(xiàn)為焦糊味和苦味。HUANG S等[45]利用Box-Behnken試驗設計和響應面分析研究了麥芽干燥及焙焦條件對淡麥芽香氣和氣味形成的影響，發(fā)現(xiàn)較高的焙焦強度會降低壬烯醛的形成，增加其他與啤酒老化味相關的醛（2-糠醛）和其他與甜味相關的化合物（呋喃酮）的濃度。除溫度外，水作為反應物和溶劑對烘干和焙焦過程中的美拉德反應起著關鍵作用，可干擾氣味活性化合物的形成途徑。ENGEL W等[46]研究發(fā)現(xiàn)，美拉德模擬體系的含水量決定了美拉德反應產(chǎn)物的組成，在液相（高含水量）體系下半胱氨酸和果糖反應產(chǎn)生的DMHF高于固相（低含水量）體系。

3.2 釀造過程中的美拉德反應對啤酒風味的影響

在糖化和煮沸過程中較高的溫度可有效浸提麥芽中的美拉德反應產(chǎn)物，同時美拉德反應在繼續(xù)進行。有實驗表明，糖化時間對麥芽香氣的貢獻不大，部分組分會在較長時間的糖化后出現(xiàn)衰減現(xiàn)象[47]。與該實驗結果不同，WITTMANN R等[48]追蹤了淡色啤酒生產(chǎn)中美拉德反應產(chǎn)物含量的變化，發(fā)現(xiàn)制麥及焙焦過程中產(chǎn)生大量的Amadori化合物，在糖化過程中大約一半的Amadori化合物被分解，從而產(chǎn)生芳香氣味化合物。MACKIE A E等[4]研究發(fā)現(xiàn)，隨著糖化時間的延長DMHF和MHF的含量逐漸降低，隨著糖化溫度的升高和煮沸時間的延長DMHF和MHF的含量逐漸升高；當糖化溫度為極低（4 ℃）時，淡色麥芽的麥汁中未檢測到DMHF和MHF，而焦香麥芽的麥汁中兩種呋喃酮的含量與糖化溫度為65 ℃時的麥汁中含量相當。這說明焦香麥芽在焙烤階段的美拉德反應就已經(jīng)產(chǎn)生了大量的兩種呋喃酮，糖化只是將兩種呋喃酮浸提出來，而淡色麥芽在焙焦階段可能主要產(chǎn)生前體物，較低溫度不足以滿足美拉德反應條件。任光輝等[23]研究結果表明，淡色啤酒的甲基吡嗪、2-乙酰吡咯、麥芽酚和DMHF主要在糖化煮沸過程產(chǎn)生；而深色啤酒美拉德反應產(chǎn)物主要在制麥過程產(chǎn)生，糖化和煮沸過程的高溫會造成部分氣味物質(zhì)的揮發(fā)從而降低這些物質(zhì)在麥汁中的含量。房慧婧[49]研究發(fā)現(xiàn)，糖化階段的高溫會使麥汁中產(chǎn)生Strecker醛，在麥汁煮沸時，糠醛和苯乙醛含量會大量增加。DE SCHUTTER D P等[29]研究發(fā)現(xiàn)，乙酰呋喃含量不受麥汁煮沸的影響，但多數(shù)醛類物質(zhì)含量呈遞減趨勢。綜上，合成不同美拉德反應產(chǎn)物所需能量存在差異，糖化過程對美拉德反應的影響取決于制麥過程的反應強度，美拉德反應氣味物質(zhì)在啤酒釀造過程的反應機制需要進一步研究。

盡管啤酒發(fā)酵過程溫度較低，美拉德反應緩慢，但美拉德反應產(chǎn)物會影響酵母的發(fā)酵，從而影響啤酒氣味。COGHE S等[50]研究發(fā)現(xiàn)，麥汁色度和乙酸乙酯形成率之間存在相關性，而發(fā)酵深色麥汁時乙酸異戊酯的產(chǎn)生完全受到抑制，高級醇的合成不受深色麥汁的影響。DACK R E等[51]研究發(fā)現(xiàn)，深色麥芽發(fā)酵液中的酒精含量高于淺色麥芽發(fā)酵液，酯的含量隨著深色麥芽使用量的增加而減少，并認為是美拉德反應產(chǎn)物影響了相關基因表達和/或酶活性。美拉德反應對啤酒發(fā)酵的影響主要歸因于三點：①過度的美拉德反應會造成更多的氨基酸和糖用于美拉德反應，使麥汁中酵母營養(yǎng)素水平較低從而影響發(fā)酵過程和風味化合物的形成[50-51]；②美拉德反應產(chǎn)物直接影響酵母的代謝。RUFIAN-HENARES J A等[52]研究發(fā)現(xiàn)，美拉德反應重要產(chǎn)物類黑素可與金屬離子螯合，從而抑制微生物的生長。此外，糠醛和5-羥甲基糠醛也被證明可通過脫氧核糖核酸（deoxyribonucleic acid，DNA）損傷和抑制糖酵解酶抑制酵母的生長，并且抑制參與Ehrlich途徑的醛和丙酮酸脫氫酶活性[53]。③美拉德反應產(chǎn)物或前體物可被酵母利用進一步產(chǎn)生/降解氣味物質(zhì)。MACKIE A E等[4]研究表明，麥芽中的呋喃酮前體物可通過酵母代謝轉(zhuǎn)化成4-羥基呋喃酮，證實了美拉德反應前體物可被酵母利用轉(zhuǎn)化為風味物質(zhì)。

3.3 貯藏條件對美拉德反應產(chǎn)風味物質(zhì)的影響

美拉德反應產(chǎn)物（雜環(huán)化合物和醛類物質(zhì)）被認為是老化啤酒中的主要不良風味物質(zhì)。在啤酒儲存過程中，美拉德反應產(chǎn)物會與啤酒中其他成分發(fā)生反應，產(chǎn)生具有老化味的物質(zhì)，如制麥和煮沸過程中生成的糠醇在酸催化下與乙醇發(fā)生縮合反應生成糠基乙醚，當麥芽在較高溫度下烘干且麥汁在生產(chǎn)過程中的熱負荷較高時，啤酒老化期間會產(chǎn)生更多的糠醛、糠基乙醚等美拉德產(chǎn)物[38]。此外，貯藏條件會影響與老化味相關的美拉德反應產(chǎn)物含量。這些化合物在瓶裝啤酒中的含量隨溫度升高而增加[54]，老化氣味物質(zhì)5-羥甲基糠醛的生成量與啤酒貯存期的溫度呈對數(shù)增長關系[49]。相較于溫度，光照對3-甲硫基丙醛的影響更為顯著[55]，25 ℃光照條件下貯藏啤酒，啤酒中3-甲硫基丙醛的含量高達16.74 μg/L。

4 小結

由于不同結構的美拉德反應產(chǎn)物的風味特征及在啤酒釀造過程中的動態(tài)變化存在差異，導致不同的美拉德反應產(chǎn)物對啤酒的最終風味品質(zhì)影響不同。雖然眾多研究已從不同角度揭示了美拉德反應產(chǎn)物對啤酒風味的重要貢獻，但有以下問題尚待解決：

對啤酒風味特征具有貢獻的美拉德反應產(chǎn)物組成不明確：啤酒中的美拉德反應產(chǎn)物包括呋喃酮、吡嗪和吡咯等，在啤酒中檢測到的美拉德產(chǎn)物中僅有小部分對啤酒氣味具有影響。盡管定性、定量分析上述物質(zhì)較為容易，但有關上述物質(zhì)對啤酒風味的貢獻度及物質(zhì)之間的相互作用對啤酒最終風味的影響研究有待突破?？刹捎酶呔葍x器（飛行時間質(zhì)譜、全二維質(zhì)譜等）結合感官分析（嗅聞儀），鑒別啤酒中美拉德反應產(chǎn)物，通過分子感官組學（定性、定量、風味特征描述、氣味重組、氣味缺失）確定啤酒中關鍵美拉德反應產(chǎn)物。

啤酒釀造過程中美拉德反應產(chǎn)物形成機制不明確：不同品類的啤酒美拉德反應關鍵階段存在差異，深色啤酒美拉德反應產(chǎn)物主要在麥芽焙焦階段產(chǎn)生；而淡色啤酒美拉德反應在麥芽焙焦階段生成美拉德反應前體物，在糖化及煮沸過程中美拉德反應持續(xù)進行[4，23，29，45，48-51]。這主要由于不同美拉德反應產(chǎn)物生成所需能量不同，制麥是啤酒生產(chǎn)過程中美拉德反應的初始階段，制麥過程中美拉德反應的程度影響后續(xù)糖化及煮沸階段美拉德反應過程。后續(xù)研究可著重解析不同品類的啤酒釀造過程中美拉德反應的動態(tài)變化規(guī)律及麥芽中前體物組成對啤酒風味品質(zhì)影響、制麥過程對后續(xù)釀造過程美拉德反應的影響，全面深入的探索啤酒中美拉德反應產(chǎn)物的形成機制。

美拉德反應產(chǎn)物及前體物對酵母代謝的作用機制不明確：美拉德反應產(chǎn)物及其前體物對酵母代謝的影響涉及多個方面，雖然目前研究已證實多種美拉德反應產(chǎn)物可抑制酵母代謝，但關于美拉德反應產(chǎn)物及前體物的生物轉(zhuǎn)化過程及其轉(zhuǎn)化機制缺乏深入探究，后續(xù)研究應結合多組學技術全面而深入地探索其生物轉(zhuǎn)化機制。

綜上，對啤酒特征風味具有貢獻的關鍵美拉德反應產(chǎn)物的鑒定、啤酒生產(chǎn)過程中關鍵美拉德反產(chǎn)物的形成機制、美拉德反應產(chǎn)物及前體物對酵母代謝的作用機制等均需進行更深入的研究，從而實現(xiàn)針對關鍵美拉德反應產(chǎn)物的啤酒釀造工藝優(yōu)化，提升啤酒的風味穩(wěn)定性和品質(zhì)。