1、浅论多酚类物质对啤酒质量的影响摘要：多酚类物质对啤酒的质量具有重大影响，对啤酒酒质的透明度、色泽以及非生物的稳定性具有关键性的作用，本文结合作者的研究，对其进行分析。 关键词：啤酒；多酚物质；稳定性 中图分类号：TS262.5 文献标识码：A 引言 多酚是一类结构复杂的物质总称，在啤酒酿造中的作用也相当复杂。多酚虽然有它不利的一面，但同时它对啤酒的风味稳定性及口感也起着至关重要的作用。多酚具有较强的还原能力，延长啤酒的风味保鲜期；多酚具有强烈的收敛作用，是啤酒具有杀口感的主要原因。 1、多酚类物质对啤酒非生物稳定性的影响 啤酒中的多酚物质是一类重要的化合物，因为其能够与蛋白质结合形成“冷浑浊”
2、或“永久浑浊” ，不同程度地影响着啤酒非生物稳定性，使啤酒的色泽加深，产生涩味等，对啤酒质量产生不良的影响。啤酒胶体浑浊的形成机制是一个热点问题，目前仍是研究的课题。 1.1、多酚一蛋白质非生物浑浊的形成机制关于浑浊形成机制还在研究中，目前有两个模型，Siebert 提出的浑浊蛋白质一多酚反应模型(图1)和 ORourke 提出的啤酒冷浊和永久性浑浊形成模型(图 2)。 Siebert 提出的蛋白质一多酚反应模型认为，形成啤酒浑浊的蛋白质和多酚具有特殊的结构，并将它们分别称为浑浊蛋白质和浑浊多酚，只有浑浊蛋白质和浑浊多酚才能结合形成复合物，进一步结合而形成啤酒的浑浊现象。浑浊蛋白质中富含脯氨酸
3、，它是浑浊 Siebert 提出的蛋白质一多酚反应模型认为，形成啤酒浑浊的蛋白质和多酚具有特殊的结构，并将它们分别称为浑浊蛋白质和浑浊多酚，只有浑浊蛋白质和浑浊多酚才能结合形成复合物，进一步结合而形成啤酒的浑浊现象。浑浊蛋白质中富含脯氨酸，它是浑浊多酚的专性结合的部位。 一般认为聚合多酚是通过氧化和催化机制来形成浑浊，氧化是主要原因，当然金属离子如铜、铁等也是促进聚合的因子。 1.2、啤酒浑浊稳定化机制与防止措施 1.2.1、浑浊活性多酚的特性 研究表明，在模型系统与啤酒的浑浊活性蛋白质结合的时候，单酚和高分子多酚没有生成浑浊，而儿茶素和表儿茶素生成少量的浑浊。啤酒中浑浊多酚类物质大部分是花色
4、素原，这些是多酚的单体(相对分子量约 300)、二聚体、三聚体如儿茶素、表儿茶素和其的聚合体。其中啤酒中的两种二聚体花色素原与浑浊形成有密切的关系。一个是花青素原B3，另一个是花翠素原嵋。 用聚酰胺树脂吸附啤酒所得的花色素原，证明啤酒中存在有多酚的单体、二聚体或更高聚合物。这些分离组分又重新分别加回到未经稳定处理的啤酒，加入聚合组分的啤酒立即出现浑浊物，而加入单体和二聚体花色素原的啤酒只是缓慢地随着聚合作用的继续发展而逐渐变浑浊” 。将上述分离物分别加到含有大量空气的瓶装啤酒中，也出现类似的结果。1.2.2、防止啤酒浑浊的措施。 为了防止啤酒浑浊，把澄清剂或吸附剂放在啤酒中除去蛋白质和多酚。为
5、了除去啤酒中的浑浊活性(HA)蛋白质和 HA 多酚，广泛利用的是硅胶和 PVPP。硅胶具有对 HA 蛋白质的吸附特异性，而不影响泡沫形成蛋白质。PVPP 可以吸附啤酒中的 HA 多酚，而避免蛋白质与多酚结合，从而能防止啤酒的浑浊，提高啤酒的非生物稳定性。 经过对降解引起“可逆性浑浊”的 HA 蛋白质的研究，发现分离出的酸性内型蛋白酶对啤酒蛋白质的降解具有显著效果。酸性内型蛋白酶的最优添加量是 25 单位kg 一麦芽，而利用酸性内型蛋白酶比 PVPP 在啤酒的还原力和除去多酚的能力更好。 2、啤酒生产及储存过程中多酚含量的变化 啤酒中多酚含量与啤酒的类型有密切的关系，一般在150330mgL。啤
6、酒生产过程与贮存过程中多酚通过氧化，与蛋白质的结合等不断地变化。随蛋白质的分解和浸出物的溶出，多酚得以游离。单个多酚不会形成沉淀，但单宁类物质在较高的温度(50 度以上)会发生氧化、聚合，并很快与蛋白质以共价链结合形成永久沉淀。 在煮沸过程添加酒花后，麦汁多酚含量会增加，接着因沉淀而减少。同时，多酚的氧化聚合会使麦汁色泽上升。多酚会随着基质温度的下降、pH 值的降低和酵母的凝聚沉淀而析出，总还原物质基本保持不变，但仍有部分多酚与蛋白质结合成复合物，尤其是相对分子量为 5001000 的多酚物质，为后期成品啤酒浑浊积累了物质基础。 包装过程中受氧气和高温杀菌的影响，多酚会相应增加。啤酒生产过中多
7、酚含量的变化如图 3 所示。 随着储存时间的延长，多酚类物质逐渐减少。如表 l，啤酒老化过程中多酚含量都减少了，特别在自然老化 60d、30 度条件下储存的啤酒的多酚含量变化更大。 3、多酚类物质对啤酒风味稳定性的影响 啤酒中 7080的多酚来源于麦芽，其他 2030则来源于酒花。通常情况下，多酚类化合物被看作是一类重要的抗氧化剂。实际上并非所有的酚类都具有抗氧化性，在酚类化合物中只有低分子质量的多酚才表现出一定程度的抗氧化活性，随着分子质量的增加，其抗氧化活性逐渐降低一。 由于过分强调啤酒的非生物稳定性，延长保质期，往往采用添加甲醛等方式除掉大部分多酚物质，造成市场上的啤酒中多酚含量基本上在
8、3060mgL 的水平上。要想使啤酒具有较长的风味稳定期，啤酒有较强的杀口性和醇厚性，啤酒中的多酚物质含量应为 80120mgL。 多酚所表现出抗氧化活性有 3 方面的原因：具有特殊的分子结构，当酚类化合物与自由基反应时，所形成的苯氧基自由基具有较高的稳定性。酚类化合物具有螯合金属离子的作用，并抑制由金属离子所产生的一系列化学反应。一些多酚通过传递电子给金属离子，甚至具有促进氧化的作用。 啤酒酿造过程中多酚类抗氧化剂具有抑制脂肪氧合酶(LOX)的作用，保护酶的活性部位不被自由基损害或干扰，有利于浸出率的提高，增加酿造过程中间产品的抗氧化能力(使麦汁和啤酒的 TBA 表现为稳定或略有降低)。可改
9、善麦汁和啤酒的过滤性能，抑制劣化醛的生成，有利于啤酒的风味稳定性。氧在老化啤酒中有 6065进人多酚，参与多酚氧化聚合；有 5进入异 -酸，形成氧化裂解产物；只有 3035进人挥发性羰基化合物改变啤酒风味，这就意味着多酚的存在将分担大部分氧的消耗。 对啤酒中的一些多酚类物质的含量与抗氧化活性的关系，有很多研究者进行了分析。认为啤酒中多酚与铁还原抗氧化活性(FRAP)之间存在显著的相关性，而且酚酸与 FRAP 之间存在一定的关联性。试验结果如图4、5 所示。 研究显示儿茶酸和阿魏酸在啤酒的储存期间并没有影响羧基化合物的形成，特别是反式-2 一壬烯醛和糠醛的形成，但这些物质对氧气浓度高的啤酒的风味
10、稳定性具有显著的效果。与此类似的试验结果也确定了啤酒的抗氧化活性如 DPPH 自由基清除能力、ABTS 自由基清除能力、还原力等与儿茶素、表儿茶素和咖啡酸含量有密切的关联性，它们之间的相关率存在 5080范围内。 试验也证明啤酒中添加一定量的黄烷酮类物质，如儿茶素、原花翠素 B3 和原花青素 B3 的混合物，可以使啤酒的还原力恢复，其混合物的作用效果优于添加各种单体的效果。同时，试验还表明，虽然利用 PVPP处理啤酒，降低了啤酒的还原力，但是所处理的啤酒的风味稳定性未得到明显影响，并且处理后的啤酒的涩味明显好转。 4、结语 随着逐渐确定啤酒中的多酚类物质的机能，有很多研究者进行利用各种天然多酚抗氧化剂改善啤酒的风味稳定性的研究。多酚物质是很好的天然抗氧化剂，也是造成浑浊的物质之一，在啤酒的非生物稳定性与风味保险方面的作用不可忽视，这点已经引起人们的关注。但是，到现在这些多酚类物质的作用还没研究清楚，这也是今后研究的方向。 参考文献 1刘中山提高啤酒非生物稳定性的方法：中国，1635072P20050706 2五富彪，任博文一种无甲醛啤酒酿造工艺：中国，101544933P200909-30 3王树庆啤酒风味老化化学M北京：中国轻工业出版社，2012：8089 4姜淑荣啤酒中的风味物质及其防止啤酒风味老化的措施J酿酒，2008，35(2)：6163
