花改場--以SPME-GC / MS分析國產與進口啤酒花揮發性化合物之差異--02 - 農業知識入口網

前 言

啤酒花（Humulus lupulus L.）為大麻科葎草屬，多年生草本蔓性植物。2020 年全球啤酒花栽培面積為103,004 ha，總產值為11.5 億美元（FAO, 2022），主要產區為美國、德國、捷克、中國及波蘭等冷涼的溫帶地區（Kubeš, 2021；Turner et al., 2011）。本場自2021 年起在中海拔地區與平地推廣小規模栽培。啤酒花為釀造啤酒之重要原料，台灣2016 年整體啤酒市場銷售推估約232 億元，精釀啤酒則佔整體市場1.7%，銷售額約為4 億元，且有逐年持續增加的趨勢（龔，2021）。台灣釀造啤酒之原物料皆來自國外，因此推行國產啤酒花不但能結合‘在地’的元素且能提供新鮮啤酒花，讓台灣精釀啤酒有更多元的發展。

啤酒花毬果錐體中的蛇麻腺體（lupulin gland），富含精油與樹脂。軟性樹脂中含α-酸（alpha-acid），而藉由精油與α-酸含量，可將啤酒花分為香味型、兼用型和苦味型，每個類型有其適合的釀造風味（Duarteet al., 2020）。α-酸為現行啤酒花品種分類與品質檢測的重要指標，為啤酒釀造提供特有的苦味（Almagueret al., 2014）。啤酒花精油約佔毬果重0.5~3%，能在釀造後賦予啤酒香味，包含了許多揮發性化合物，如酯類、酮類及醛類等，其中以萜類化合物佔比最高（約80%）（Eyres and Dufour, 2009），月桂烯（β-myrcene）、石竹烯（β-caryophellene）和蛇麻烯（humulene）三種萜類化合物為精油中的主要成分，總含量大約佔精油中的60~80%，是構成啤酒花主要香氣（hoppy）的成分（Kishimoto et al., 2005）。各品種內的精油化合物組成與濃度皆不相同，化合物彼此間也會有加乘、削減、遮蔽的複雜交互作用，造就許多獨特的香氣，如木質、辣木、柑橘、花朵、青草及甜香等（Dietz et al., 2020）。

作物受品種、環境及栽培處理造成香氣和風味的不同（Polatoglu, 2013），在評鑑時容易會有人因差異（human factors）與嗅覺偵測限制造成不客觀的現象（Liu et al., 2018）。因此藉由化學分析方法建立出化合物指紋圖譜尤為重要，其中氣相層析質譜儀搭配固相微量萃取法（SPME-GC/MS）已被許多研究用於分析啤酒花揮發性化合物的組成差異（Duarte et al., 2020; Kishimoto et al., 2005; Liu et al., 2018;Stashenko et al., 2010）。利用作物層析指紋圖譜（chromatographic fingerprinting）建立化合物組成的系統性資料，再以主成分分析法（principal components analysis, PCA）分析，能夠更有效且精確的分析品種差異或品質檢測（Cuadros-Rodríguez et al., 2016; Hakimzadeh et al., 2014; Rettberg et al., 2018）。因此，本研究利用SPME-GC/MS 建立國產啤酒花之層析指紋圖譜，並與16 個不同品種進口啤酒花錠進行分析比對，期望能提供國產啤酒花未來釀造策略參考。