黃酮類(lèi)化合物的添加對(duì)啤酒品質(zhì)的影響

楊天佑,張蕾,田靜,于永昂

（1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.現(xiàn)代生物育種河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003）

黃酮類(lèi)化合物的添加對(duì)啤酒品質(zhì)的影響

楊天佑1,2,張蕾1,2,田靜1,2,于永昂1,2

（1.河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003；2.現(xiàn)代生物育種河南省協(xié)同創(chuàng)新中心,河南新鄉(xiāng)453003）

利用DPPH分光光度法測(cè)定啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁和芹菜黃酮提取物對(duì)DPPH自由基清除率的影響,同時(shí)測(cè)定了添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁和芹菜黃酮提取物對(duì)啤酒雙乙酰含量、酸度、濁度等指標(biāo)的影響.結(jié)果表明：兩種天然活性物質(zhì)加入啤酒后,啤酒對(duì)DPPH自由基的清除率隨加入物質(zhì)質(zhì)量濃度的升高而增大,啤酒中雙乙酰的含量也有所增加,并且添加后啤酒的雙乙酰含量、酸度、濁度都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).

保健啤酒；黃酮類(lèi)化合物；二苯代苦味酰肼（DPPH）；雙乙酰；酸度；濁度

啤酒是酒類(lèi)中乙醇含量最低的世界性飲料酒,而且營(yíng)養(yǎng)豐富,含有糖、蛋白質(zhì)、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),適量飲用有益于身體健康,因此為世人所推崇,是世界產(chǎn)量最大的飲用酒.隨著人民生活水平的提高和食品消費(fèi)觀念的轉(zhuǎn)變,人們更多地追求“綠色飲料”、“保健啤酒”[1].目前,有關(guān)啤酒保健等方面的研究及開(kāi)發(fā)已成為啤酒行業(yè)的熱點(diǎn),在啤酒釀造過(guò)程中存在和產(chǎn)生的一些黃酮類(lèi)化合物是開(kāi)發(fā)保健啤酒的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容.

黃酮類(lèi)化合物是自然界中廣泛存在的一類(lèi)多酚化合物[2-4].作為天然活性物質(zhì),它具有很強(qiáng)的抗氧化作用.眾多研究表明,黃酮類(lèi)物質(zhì)具有很強(qiáng)的清除自由基、抗衰老、增強(qiáng)機(jī)體免疫力的功能,還具有降血壓、降血糖、降血脂、抗腫瘤、抗炎、治療心血管疾病等作用[5-7].因此,被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化、飼料等領(lǐng)域,但其最大的應(yīng)用前景還是在健康食品以及功能性食品領(lǐng)域.

蘆丁保健啤酒和芹菜黃酮保健啤酒除了具有啤酒的營(yíng)養(yǎng)外,還具有調(diào)節(jié)人體生理活動(dòng)的功能,如增強(qiáng)免疫力、抗衰老、調(diào)節(jié)血脂、調(diào)節(jié)血糖、調(diào)節(jié)血壓、改善胃腸道功能、改善營(yíng)養(yǎng)性貧血、改善睡眠、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育、促進(jìn)化學(xué)毒物排出、緩解慢性腎衰竭等,能對(duì)人體起到促進(jìn)健康的作用.本研究旨在探討芹菜黃酮和蘆丁兩種天然活性物質(zhì)以不同質(zhì)量濃度添加后對(duì)啤酒品質(zhì),如DPPH清除率、雙乙酰含量、酸度及濁度等的影響,以期為此類(lèi)保健啤酒的釀造提供參考依據(jù).

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

啤酒由新鄉(xiāng)寒山啤酒廠饋贈(zèng)；蘆?。ㄙ|(zhì)量濃度為5.64 mg/mL）購(gòu)自西安市小天草生物制劑有限公司；芹菜黃酮提取物由封芹中提取得到.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 芹菜黃酮提取物的制備稱(chēng)取一定量的芹菜干粉末,以一定料液比加入一定量的乙醇溶液為提取劑,恒溫水浴提取一定時(shí)間后,真空抽濾,分離得到上清液,即為黃酮提取物.

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制參照易建華等人的方法[8],精密吸取蘆丁標(biāo)準(zhǔn)溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL分別置于6支10 mL具塞試管中,各加體積分?jǐn)?shù)為30%的乙醇溶液,使溶液體積為5 mL.精確加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaNO2溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min后,加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的Al（NO3）3溶液0.3 mL,搖勻,放置6 min后加入1 mol/L的NaOH溶液4 mL,加水0.4 mL,搖勻,放置15 min.以第一管為空白,于510 nm波長(zhǎng)下測(cè)定吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求出回歸方程.

1.2.3 芹菜總黃酮的測(cè)定參照易建華等人的方法[8],根據(jù)測(cè)得的吸光度,利用標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算樣品總黃酮量.

1.2.4 分光法測(cè)定DPPH自由基清除率二苯代苦味酰肼自由基（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH）是一種穩(wěn)定的自由基,在有機(jī)溶劑中呈紫色,并于517 nm處有強(qiáng)吸收[9].當(dāng)有自由基清除劑存在時(shí),DPPH的單電子被分配而使其顏色變淺,在最大吸收波長(zhǎng)處的吸光度變小,利用比色法可以檢測(cè)自由基清除情況,從而評(píng)價(jià)樣品的抗氧化能力[10-11].該能力用清除率表示,清除率越大,抗氧化能力越強(qiáng)[12-13].

待測(cè)液的配制：分別取上述一定質(zhì)量濃度的蘆丁溶液和芹菜黃酮提取物溶液,用體積分?jǐn)?shù)為40%的乙醇溶液稀釋,使其最終質(zhì)量濃度分別為25、50、75和100 mg/L,另設(shè)空白對(duì)照和50 mg/L vb陽(yáng)性對(duì)照.

將2 mL待測(cè)液及2 mL DPPH溶液置于一具塞試管中,搖勻,放置30 min,以無(wú)水乙醇為空白對(duì)照,分別于517 nm處測(cè)其吸光度Ai,并以下式計(jì)算清除率：

式中：Ac為2 mL無(wú)水乙醇加2 mL DPPH溶液的吸光度；Ai為2 mL待測(cè)液加2 mL DPPH溶液的吸光度；Aj為2 mL待測(cè)液加2 mL無(wú)水乙醇的吸光度.

1.2.5 雙乙酰含量的測(cè)定參照祝美云等人[14]的方法進(jìn)行雙乙酰含量的測(cè)定.含量計(jì)算公式為

式中：X為試樣的雙乙酰含量/（mg/L）；A335為試樣在335 nm波長(zhǎng)下用10 mm比色皿測(cè)得的吸光度；2.4為吸光度與雙乙酰含量的換算系數(shù).

1.2.6 酸度的測(cè)定取酒樣每濃度梯度一瓶在40℃水浴鍋中水浴20～30 min,然后取出振蕩5 min,靜置冷卻至室溫,每瓶取50 mL用NaOH溶液滴定至pH 8.2為止,記錄NaOH溶液用量,按下式計(jì)算：

式中：c為所用NaOH溶液的質(zhì)量濃度,c=0.108 6 g/mL；v為滴定所用去的NaOH溶液的體積/mL.

1.2.7 濁度的測(cè)定用濁度儀分別測(cè)定各濃度梯度的待測(cè)液.啤酒的濁度一般≤0.5 EBC.

2 結(jié)果與分析

2.1 總黃酮含量的測(cè)定

根據(jù)蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線,求得回歸方程為y=7.31x+1.002 3,R2=0.997.通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線,可以計(jì)算出芹菜黃酮物質(zhì)質(zhì)量濃度為163.5 mg/mL.

2.2 不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)DPPH清除率的影響

啤酒中加入不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)后,對(duì)啤酒DPPH自由基清除率的影響分別見(jiàn)圖1、圖2.

圖1 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁對(duì)DPPH清除率的影響Fig.1 Effect of different concentration of rutin on removal rate of DPPH in the beer

圖2 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的芹菜黃酮提取物對(duì)DPPH清除率的影響Fig.2 Effect of different concentration of celery flavonoids on removal rate of DPPH in the beer

由圖1和圖2可知,兩種天然黃酮類(lèi)物質(zhì)的添加都能使啤酒對(duì)DPPH自由基清除率提高,且隨蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)質(zhì)量濃度的增加,DPPH清除率也逐漸增大,說(shuō)明抗氧化性逐漸增強(qiáng).添加蘆丁質(zhì)量濃度為100 mg/L的啤酒的DPPH清除率比原啤酒提高了38.37%,添加芹菜黃酮提取物質(zhì)量濃度為100 mg/L的啤酒的DPPH清除率比原啤酒提高了16.23%.

2.3 不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒中雙乙酰含量的影響

啤酒中雙乙酰含量是衡量啤酒是否成熟的重要指標(biāo),當(dāng)其含量達(dá)到一定數(shù)量時(shí),會(huì)破壞啤酒品質(zhì),使其具有不正常的口味,一般雙乙酰質(zhì)量濃度在0.1 mg/L以下時(shí),即可對(duì)啤酒降溫至0℃,進(jìn)入貯酒階段.啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)雙乙酰含量的影響結(jié)果見(jiàn)圖3、圖4.

圖3 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁對(duì)雙乙酰含量的影響Fig.3 Effect of different concentration of rutin on the content of diacetyl in the beer

圖4 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的芹菜黃酮提取物對(duì)雙乙酰含量的影響Fig.4 Effect of different concentration of celery flavonoid extracts of diacetyl content in the beer

由圖3、圖4可知,啤酒中加入不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)后,雙乙酰含量隨著天然物質(zhì)質(zhì)量濃度的增加而增加,且都符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（≤0.1 mg/L）[15].說(shuō)明蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)的添加在不影響啤酒品質(zhì)的前提下,提高了啤酒中的雙乙酰含量,促進(jìn)了啤酒的成熟.

2.4 不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒酸度的影響

啤酒酸度是評(píng)價(jià)啤酒風(fēng)味及品質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo).不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒酸度的影響結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6.

圖5 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁對(duì)酸度的影響Fig.5 Effect of different concentration of rutin on the acidity of beer

圖6 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的芹菜黃酮提取物對(duì)酸度的影響Fig.6 Effect of different concentration of celery flavonoids extracts on the acidity of beer

由圖5、圖6可知,添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)后,啤酒酸度均沒(méi)有超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)限定的2.6 mL/100mL[15].說(shuō)明添加蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)后的啤酒酸度達(dá)標(biāo),理論上可以投入生產(chǎn).

2.5 不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒濁度的影響

啤酒的濁度是決定啤酒品質(zhì)的一個(gè)重要方面,濁度的高低直接影響啤酒的品質(zhì).啤酒濁度的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是不超過(guò)1.2 EBC[15].在寒山啤酒廠的內(nèi)部生產(chǎn)中,一般控制在0.5 EBC以下.不同質(zhì)量濃度的蘆丁和黃酮類(lèi)物質(zhì)對(duì)啤酒濁度的影響見(jiàn)圖7、圖8.

圖7 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的蘆丁對(duì)濁度的影響Fig.7 Effect of different concentration of rutin on the turbidity of beer

圖8 啤酒中添加不同質(zhì)量濃度的芹菜黃酮提取物對(duì)濁度的影響Fig.8 Effect of different concentration of celery flavonoids extracts on the turbidity of beer

由圖7、圖8可知,啤酒濁度隨加入的蘆丁和天然黃酮類(lèi)物質(zhì)的質(zhì)量濃度的增加而逐漸升高,但都沒(méi)有超過(guò)寒山啤酒廠的內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（≤0.5 EBC）,符合寒山啤酒廠的生產(chǎn)要求.

3 結(jié)論

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出,蘆丁和芹菜黃酮提取物兩種天然活性物質(zhì)加入啤酒中后,啤酒對(duì)DPPH自由基的清除率隨加入物質(zhì)濃度的升高而增大,啤酒中雙乙酰的含量也有所增加,并且添加后啤酒的雙乙酰含量、酸度、濁度都符合國(guó)際標(biāo)準(zhǔn).說(shuō)明兩種天然活性物質(zhì)的添加不會(huì)破壞啤酒的風(fēng)味,并能提高啤酒的品質(zhì)及抗氧化能力.本試驗(yàn)從理論上證明了蘆丁保健啤酒和芹菜黃酮保健啤酒釀造的可行性,并為兩種保健啤酒的各項(xiàng)指標(biāo)提供了試驗(yàn)數(shù)據(jù),為兩種保健啤酒的投入生產(chǎn)做好了前期探索.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

Influence of flavonoids on beer quality

YANG Tianyou1,2,ZHANG Lei1,2,TIAN Jing1,2,YU Yongang1,2
（1.Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China；2.Collaborative Innovation Center of Modern Biological Breeding of Henan Province,Xinxiang 453003,China）

The DPPH free radical clearance was determined by adding different concentrations of rutin and celery flavonoid extracts in beer using DPPH spectrophotometry.Meanwhile,the content,acidity,turbidity and other indicators of diacetyl in beer were measured.The results showed that after the two kinds of natural active substances were added into beer,the DPPH free radical clearance increases with increase of the concentration of adding material,and the content of diacetyl in beer also increased.In addition,the diacetyl content,acidity and turbidity were in line with international standards.

health care beer;flavonoids;DPPH;diacetyl;acidity;turbidity

TS262.5

A

1008-7516（2016）01-0015-05

10.3969/j.issn.1008-7516.2016.01.004

2015-11-19

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(1305047);河南省教育廳科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)項(xiàng)目(12A180011);河南省高等學(xué)校青年骨干教師資助計(jì)劃項(xiàng)目(2014GGJS-100)

楊天佑(1978―),男,河南安陽(yáng)人,博士,副教授.主要從事發(fā)酵工程研究.