啤酒花浸膏中α-酸异构化反应影响因素研究

啤酒 花 （Ｈｕｍｕｎｕｓ ｌｕｐｕｌｕｓ），学 名 蛇麻 ，又 称 香 蛇 麻 、蛇麻草 和忽 布 （英 语俗 名 Ｈｏｐ的音译 ），是 桑科 萑 草 属 多年生 草质 蔓生 藤本 【１］。啤酒花 雌雄 异株 ，花 单 性 ，雌性 球穗花序 ，简称酒花 。啤酒花是一种较耐寒但 不 耐热 的植 物 ，主要 分布 于我 国西北 地 区 的新 疆 北 部 、甘肃 、陕西及东 北 、华东 等地 。 目前我 国 啤酒 花产 量 约 占全 世界 １／３，仅次 于美 国和德 国 ，居世界第 三 位 。啤酒 花是 啤酒 酿造 中必不 可缺 的原料 之一 ，它赋
摘 要 ：０【一酸是 啤 酒 花 的主 要 成 分 ，也 是 啤 酒苦 味 的主 要 物 质 ，通 过 改 变 外界 因素提 高 ｄ一酸异 构 产 率 增加 啤 酒 的 泡 沫 稳定性，提 高啤 酒质量。采用单因素 筛选试验研 究了催化剂种 类、催化剂含量、加热时间、加热温度 、加热时 ｐＨ对 ｄ一酸 异构化产 率的影响。影响 一酸异构化的最佳异构化工艺参数 为：催化 剂种类为 ＭｇＣＩ：、催化剂质量分数 ４％、反应 时间 １８０ｍｉｎ、温 度 ８Ｏ℃ 、ｐＨ 为 １０．０５，０【一酸 的异 构 化 率 达 ７８．６％。试 验 获 得 的 仅一酸异 构 化 最 佳 反 应 条件 ，为 工 业 开 发啤 酒 花产品、提 高 ｏ【一酸异构化率有重要参考价值 。 关 键 词 ：酒 花浸 膏 ；仅一酸 ；异 ｄ一酸 ；异 构 化
２０１６年 ５月 第 ３７卷第 １Ｏ期
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食品研究与开：笈
Ｆｏｏｄ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｏｍｅｎｔ
ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉFra bibliotekｓｎ．１００５－６５２１．２０１６．１０．００７
基础研 究
啤酒花浸膏中 一酸异构化反应影响因素研究
闰晶晶，刘淑敏 ，郭泽青 。郝 国艳 ，张海容 （忻州师范学 院 生化分析技术研究 所 ，山西 忻州 ０３４０００）
基 金 项 目 ：２０１４年 山西 省 高 等 学 校 大 学 生 创 新 创 业 训 练 项 目 （２０１４３８１）；山西省 高等学 校教 改项 目（Ｊ２０１２０９２）；忻州 师范学 院应 用 化学创新 实践基地 （２０１３—３１）；忻 州师范 学院科研基 金 （２０ｌ１０５２） 资助 作 者简介 ：闫晶晶（１９９２一 ），女 （汉 ），本科 ，研 究方 向 ：天然植 物分离 及 分 析 。
通信作 者 ：张海容 （１９５７一 ），男 （汉 ），教授 ，研究方 向：天然植物分离 及 分 析 。
予 了啤酒特 殊 的香味 和苦 味［２１，同 时酒花 在生 产 啤酒 过程 中能把 发酵 的乳 酸所产生 的乳酸菌杀 死 ，防止啤 酒 腐败 变质 ，其所 含 的丹 宁又能 防止 啤酒 浑浊 ，提 高 了啤酒 的非 生物稳 定性 ，促 进泡 沫 的形成 ，并 提高 泡 沫 特性［３１， 一酸含量是衡 量啤酒花 酿造价值 的重要 指 标 。近些年来 ，世界各 国对 提高酒花利 用率 的研 究 很多 ，而我 国还基本 上是刚 刚起 步 。啤酒 花 中的苦 味 主要来 源于酒花 中的蓰 草酮 （又 名 一酸 ）和蛇麻 酮 （３－酸 ）这两大类 ，啤酒 花 中的 ａ一酸 的成分 主要包括 ［２１ 薇 草酮（又名酒花酮 ｈｕｍｕｌｏｎｅ）、异薇草酮 Ａ（ｉｓｏｈｕｍｕ— ｌｏｎｅ Ａ）、异蓓 草 酮 Ｂ（ｉｓｏｈｕｍｕｌｏｎｅ Ｂ）、类 獯 草酮 （ｃｏｈｕ— ｍｕｌｏｎｅ）、聚萑草 酮 （ａｄｈｕｍｕｌｏｎｅ）５种 结构 类似 的 同系 物 ，每种 同系物又有顺 反两种结构 。 一酸在光 、热 、碱 的作用下极易改变其结构 。仅一酸在弱碱 中异构化生成 异 ０【一酸 ，即为 仅一酸 １，６碳链 断裂 ，１，５碳链形成新链 。 仅一酸异构化生成异 ａ一酸及 其衍 生物 。ａ一酸异构 化在
Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ Ｆａｃｔｏｒｓ ｏｆ Ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ－Ａｃｉｄｓ ｉｎ Ｈ ｏｐｓ Ｅｘｔｒａｃｔｓ
ＹＡＮ Ｊｉｎｇ－ｊｉｎｇ，ＬＩＵ Ｓｈｕ－ｍｉｎ，ＧＵＯ Ｚｅ－ｑｉｎｇ，ＨＡＯ Ｇｕｏ—ｙａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｈａｉ—ｒｏｎｇ （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ，Ｘｉｎｚｈｏｕ Ｔｅａｃｈｅｒｓ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉｎｚｈｏｕ ０３４０００，Ｓｈａｎｘｉ，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ａ－ａｃｉｄｓ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ｏｆ ｈｏｐｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ ａｎｄ ａｌｓｏ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｂｉｔｔｅｒｎｅｓｓ ｏｆ ｂｅｅｒ．Ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｃ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｏｆ ａ－ａｃｉｄｓ ｃｏｕｌｄ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｓｔａｂｉｌｉｌｙ ｏｆ ｂｅｅｒ ｆｏａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｂｅｅｒ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｉｎｇ ｆａｃｔｏｒｓ ｏｎ ｉｓｏｍ ｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ仪一ａｃｉｄｓ ｆｏ ｒ ｔｈｅ ｔｙｐｅｓ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ ｔｈｅ ａｍｏｕｎｔ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ，ｈｅａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｔｅｍ ｐｅｒａ－ ｔｕｒｅ ａｎｄ ｐＨ ｗｅｒｅ ｃｈｏｉｃｅｄ ｂｙ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｓｏ ｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ－ａｃｉｄｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ，ｉ．ｅ．，Ｍ ｇＣ１２ ａｓ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｓｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ仅一ａｃｉｄｓ， ４ ％ ｏｆ ｍａｓｓ ｆｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃａｔａｌｙｓｔ，１８０ ｍｉｎ ｏｆ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｉｍｅ，８０℃ ｏｆ ｈｅａｔｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ａｎｄ ｐＨ １０．０５，ｒｅｓｐｅｃ－ ｔｉｖｅｌｙ．Ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｎｇ ｅｆｉ ｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ａ－ａｃｉｄ ｗａｓ ７８．６ ％ ．Ｉｔ ｗａｓ ａｎ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ０【一ａｃｉｄｓ ｗａｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｏ ｒ ｅｘｐｌｏｒｉｎｇ ｈｏｐ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｉｎ ｉｎｄｕｓｔｒｙ ａｎｄ ｒａｉｓｉｎｇ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ａ－ａｃｉｄｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｏｐｓ ｅｘｔｒａｃｔｓ；０【一ａｃｉｄｓ；ｉｓｏ一 一ａｃｉｄｓ；ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ