梁娟娟

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茶提取物對啤酒抗氧化作用的影響

梁娟娟

（廣西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣西 南寧，530226）

啤酒生產(chǎn)及貯藏過程中，容易發(fā)生氧化、產(chǎn)生渾濁、氧化味等問題，影響啤酒品質(zhì)。該文利用茶葉提取物具有的抗氧化性能，將茶粉添加至啤酒釀造的三個(gè)工藝環(huán)節(jié)中，考察成品啤酒的抗氧化性能。跟蹤測定的試驗(yàn)結(jié)果顯示，添加了茶粉的啤酒茶多酚含量明顯增加，能明顯抑制鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的氧自由基（O2-·）的清除能力，并且茶啤酒的總還原力顯著高于不經(jīng)茶粉處理的空白對照，茶啤酒的抗氧化性能明顯提高。

啤酒；茶葉提取物；抗氧化；茶多酚

近年來茶的生化藥理成分和保健功效不斷地被發(fā)掘和認(rèn)可，并且人們也越來越重視對茶葉的綜合利用和特定藥力保健功能的開發(fā)。茶葉具有天然強(qiáng)抗氧化作用［1，2］的功效，可以有效地改善傳統(tǒng)啤酒釀造工藝中產(chǎn)生的氧化味等問題。在啤酒中加入茶提取物制成的茶啤酒兼具了茶的藥理保健功效和啤酒獨(dú)特的色、香、味等風(fēng)味，以及啤酒本身豐富的營養(yǎng)價(jià)值等，能夠滿足多種消費(fèi)群體的不同需求。

1 實(shí)驗(yàn)方法及目的

為了研究茶提取物對啤酒抗氧化作用的影響，筆者設(shè)置了一組實(shí)驗(yàn)，按照一般的做法，筆者在啤酒釀造過程中的煮沸過程，發(fā)酵過程添加茶葉提取物，通過實(shí)驗(yàn)對照以及理化分析法和綜合評價(jià)法來確定茶粉中茶多酚抗氧化的作用。

2 材料及方法

2.1 材料

2.1.1 原料

麥芽和酒花，華潤雪花啤酒（廣西）有限公司合肥分公司供應(yīng)。

茶多酚，大閩食品（漳州）有限公司提供。

2.1.2 菌種

啤酒酵母，華潤雪花啤酒（廣西）有限公司合肥分公司提供。

儀器名稱 型號(hào) 廠家凈化工作臺(tái) sw-cj-id 蘇州凈化設(shè)備有限公司722分光光度計(jì) 722s 上海精密科學(xué)儀器有限公司數(shù)顯pH計(jì) phs-25 上?？祪x儀器有限公司電子天平 bs110s 北京賽多利斯天平有限公司數(shù)顯恒溫水浴鍋hh-6 金壇市高華儀器有限公司手持糖度計(jì) way 上海精密科學(xué)儀器有限公司滅菌鍋 ldzx-4011上海申安醫(yī)療器械廠煮鍋 ZSTG22廣東枝發(fā)不銹鋼實(shí)業(yè)有限公司電磁爐 WT2116廣東省佛山市順德區(qū)美的工業(yè)城

2.1.3 儀器與設(shè)備

2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與方法

2.2.1 啤酒釀造工藝流程及實(shí)驗(yàn)方案

注：其中①、②、③分別表示茶粉的三個(gè)添加位置。

2.2.2 啤酒釀造的操作要點(diǎn)

2.2.2.1 實(shí)驗(yàn)方案及添加要點(diǎn)

將茶葉中營養(yǎng)成分、有效成分加入到啤酒中，可以有茶多酚、茶粉、茶湯三種不同添加方式，本實(shí)驗(yàn)選擇添加茶粉。

茶粉直接添加：干茶磨碎后，按重量梯度分為若干組，每一組（分若干平行）分別在啤酒釀造中的煮沸時(shí)、主發(fā)酵時(shí)、后發(fā)酵時(shí)等量加入。

2.2.2.2 糖化

糖化是利用麥芽本身所含的各種酶，將麥芽及輔料中淀粉、蛋白質(zhì)、半纖維素等進(jìn)一步分解成可溶性物質(zhì)的過程［4，5］。

麥芽粉碎量，加入3倍體積的蒸餾水。將麥芽汁溫度調(diào)至35～37℃，然后按照圖2-1所示進(jìn)行操作，當(dāng)I2檢測麥汁不變藍(lán)即為糖化的終點(diǎn)。

35～37 ℃（30min）→60～63℃（60～120min）→63～70℃（30～40min）（保溫糖化至碘反應(yīng)完全）→76～78℃（10min）→生麥芽汁過濾

圖2-1 糖化工藝操作流程

2.2.2.3 煮沸

麥汁沸騰后開始計(jì)時(shí)，將糖化后的麥汁煮沸90分鐘。在煮的過程中，酒花［6］分三次添加。

①12oP淺色啤酒添加量為1～1.2g/L麥芽汁。

②分三次添加，麥汁初始沸騰時(shí)加酒花總量的20%，40min加酒花總量的40%，煮沸結(jié)束時(shí)，加入剩余的40%。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是在煮沸①、主發(fā)酵②和后發(fā)酵③這三個(gè)位置添加茶粉，本實(shí)驗(yàn)只做到每個(gè)位置添加量一致，設(shè)定添加量為1/1000。

茶粉（本實(shí)驗(yàn)添加的是紅茶粉，茶多酚含量為20%左右）的具體添加方法參考上述的啤酒釀造工藝流程及實(shí)驗(yàn)方案中所示。

2.2.2.4 發(fā)酵

煮沸后的麥汁經(jīng)冷卻、過濾之后，調(diào)其糖度至13%。實(shí)驗(yàn)方案需要在冷卻時(shí)加入茶粉，在發(fā)酵中加入12%（v/v）的紅茶粉，添加酵母的量為0.5%。

發(fā)酵的過程分主發(fā)酵及后發(fā)酵［5，7］，主發(fā)酵時(shí)期，溫度為10～11℃；當(dāng)糖度降至4.5%左右時(shí)，可以結(jié)束主發(fā)酵而進(jìn)入后發(fā)酵，并且控制后發(fā)酵的溫度為6℃，后發(fā)酵共用時(shí)8天。本實(shí)驗(yàn)麥汁煮沸冷卻溫控下，6天后進(jìn)入了主發(fā)酵階段，9天后進(jìn)入后發(fā)酵階段。

2.2.3 理化分析方法

2.2.3.1 經(jīng)不同處理的茶啤酒茶多酚含量測定［8］。

原理、試劑、儀器和步驟請參照《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測法國家標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 8313-2008）。

2.2.3.2 超氧陰離子（O2-·）清除能力測定［9］

（1）實(shí)驗(yàn)試劑的配制

Tris-HCl緩沖液：量取2.1ml濃HCl，加蒸餾水定容到250mL，得到0.1mol/LHCl溶液；稱取3.0285g三羥甲基氨基甲烷，加蒸餾水溶解，再加入0.1mol/LHCl溶液114.5mL，用蒸餾水定容至500mL，得pH為8.2濃度為50mmol/L的Tris-HCl緩沖液液。

鄰苯三酚溶液：稱取37.833mg鄰苯三酚，用0.01mol/LHCl溶液溶解定容至500mL，得濃度為0.3mmol/L的鄰苯三酚溶液。

樣品：吸取經(jīng)不同處理的啤酒的啤酒樣品100μL，加3.0mL無水乙醇稀釋，再將此溶液按2倍梯度稀釋25倍。

（2）清除超氧陰離子（O2-·）能力測定

鄰苯三酚自氧化速率V0的測定：在試管中添加蒸餾水2mL，然后添加 pH值為8.2的Tris-HCl緩沖液5mL，25℃恒溫水浴20min；

不同處理的啤酒的清除超氧陰離子速率V1的測定：在試管中添加蒸餾水1.8mL，添加pH值為8.2的Tris-HCl緩沖液5ml，0.2mL差別處理的啤酒25℃恒溫水浴20min；

上述試管中再各自加入鄰苯三酚溶液0.5mL，立刻混勻后倒入比色皿中，在325nm處，用紫外分光光度計(jì)測定A值，每反應(yīng)30s記錄一組，共反應(yīng)5min。將記錄的數(shù)據(jù)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)，作直線回歸得到的斜率表示鄰苯三酚自氧化速率V0和不同處理的啤酒的清除速率超氧陰離子的速率V1。清除率計(jì)算公式為：

2.2.3.3 總還原能力

順次向比色管中加入差別質(zhì)量濃度的受試樣品，1%鐵氰化鉀溶液和1mL（Ph6.6，0.2M ）的磷酸鹽緩沖液各2.5mL，混勻，在50℃水浴鍋中保溫20min，再添加2.5mL10% 三氯乙酸，混勻，靜置10min.取2.5mL該液體，加入0.5mL（0.1%）三氯化鐵，靜置10min于700nm 處測吸光值，空白對照組用甲醇取代樣本溶液，設(shè)3個(gè)平行，取平均值。BHT和維生素C 做陽性對照以吸光值大小表示還原能力大小。

3 結(jié)果與分析

在制作啤酒的20多天中，對七組樣品的總還原力測定、超氧陰離子（O2-·）清除能力測定、茶多酚變化、pH值、糖度、α-N、清除DPPH自由基能力［11］等七個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了測定，并對前三個(gè)指標(biāo)進(jìn)行了跟蹤檢測，檢測結(jié)果如下所示。

3.1 主發(fā)酵和后發(fā)酵時(shí)加入茶粉，各處理組的茶多酚含量變化

茶多酚常溫酸性沒有Fe3+存在時(shí)穩(wěn)定性極強(qiáng)，具有強(qiáng)抗氧化性，無毒，無異味等特性。它主要由兒茶素、黃酮醇、花青素、酚酸及其縮酚酸等組成的有機(jī)化合物［1，2，10］。

3.1.1 主發(fā)酵時(shí)加入茶粉各處理組的茶多酚含量變化

圖3-1 主發(fā)酵期處理的茶啤酒中茶多酚含量比較

從圖3-1可看出，啤酒釀造過程中，主發(fā)酵時(shí)加入茶粉，實(shí)驗(yàn)組的吸光值明顯增加，并且顯著高于空白組和其他組份，說明在主發(fā)酵階段添加茶粉，啤酒中茶多酚含量顯著增加。

3.1.2 后發(fā)酵時(shí)加入茶粉各處理組的茶多酚含量變化

圖3-2 后發(fā)酵期處理的茶啤酒中茶多酚含量比較

從圖3-2可看出，啤酒釀造過程中，后發(fā)酵時(shí)加入茶粉，煮沸時(shí)酒花產(chǎn)生多酚延遲致使實(shí)驗(yàn)吸光值變化不大，在主發(fā)酵時(shí)期表現(xiàn)了出來，但后發(fā)酵時(shí)加入茶粉的實(shí)驗(yàn)組茶多酚的吸光值明顯高于空白組和其他組，說明實(shí)驗(yàn)組茶多酚含量明顯增高，也說明在后發(fā)酵階段添加茶粉，茶粉中的茶多酚可以提高啤酒中多酚類抗氧化物質(zhì)的含量。

通過圖3-1和圖3-2可看出，從對啤酒釀造過程的兩個(gè)主要發(fā)酵時(shí)期茶粉處理情況，可以明顯觀察到茶粉中茶多酚可以顯著提高啤酒中多酚類抗氧化物質(zhì)的含量。

3.2 茶啤酒釀造過程中超氧陰離子（O2-·）清除能力測定

鄰苯三酚在弱堿性介質(zhì)中自氧化分解產(chǎn)生O2-·，利用O2-·清除劑能使鄰苯三酚自氧化產(chǎn)物在325 nm處的吸收峰受到抑制。研究茶提取物茶粉體外對氧自由基（O2-·）的清除作用，方法可應(yīng)用分光光度法測定在啤酒釀制的不同階段用茶粉處理的啤酒對鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的氧自由基（O2-·）的清除能力。若添加茶粉的實(shí)驗(yàn)組能明顯抑制鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的氧自由基（O2-·）的清除能力，則表明實(shí)驗(yàn)組中茶多酚和O2-·清除劑作用相同。

3.2.1 煮沸時(shí)處理啤酒超氧陰離子（O2-·）清除能力影響測定

圖3-3 煮沸時(shí)期處理啤酒的超氧陰離子O2-·清除能力變化

圖3-3是在煮沸時(shí)添加茶粉處理啤酒的對比試驗(yàn)，從圖可知煮沸時(shí)加入茶粉，實(shí)驗(yàn)組的吸光值數(shù)值急速下降，直至降低到空白組以下，并保持到后發(fā)酵后期，說明茶啤酒對鄰苯三酚自身氧化產(chǎn)生的超氧陰離子（O2-·）清除能力的抑制作用非常明顯。

3.2.2 主發(fā)酵時(shí)處理啤酒超氧陰離子（O2-·）清除能力影響測定

圖3-4 主發(fā)酵時(shí)期處理啤酒的超氧陰離子O2-·清除能力變化

同理，從圖3-4可知主發(fā)酵時(shí)加入茶粉，實(shí)驗(yàn)組的吸光值數(shù)值從開始時(shí)和空白保持一致，到主發(fā)酵時(shí)期的明顯下降，直至保持到后發(fā)酵后期，表明主發(fā)酵時(shí)期處理的茶啤酒對鄰苯三酚自身氧化產(chǎn)生的超氧陰離子（O2-·）清除能力的抑制作用也非常明顯。

3.2.3 后發(fā)酵時(shí)處理啤酒超氧陰離子（O2-·）清除能力影響測定

圖3-5 后發(fā)酵時(shí)期處理啤酒的超氧陰離子O2-·清除能力變化

同理，從圖3-5可知后發(fā)酵時(shí)加入茶粉，實(shí)驗(yàn)組的吸光值數(shù)值開始時(shí)和空白保持一致，直到后發(fā)酵時(shí)期才明顯下降至空白組以下，并且一直保持到后發(fā)酵后期，表明后發(fā)酵時(shí)期處理的茶啤酒對鄰苯三酚自身氧化產(chǎn)生的超氧陰離子（O2-·）清除能力的抑制作用非常顯著。

綜上對啤酒釀制過程的三個(gè)階段做茶粉處理的實(shí)驗(yàn)組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都一致表明應(yīng)用分光光度法在受試濃度范圍內(nèi)測定的實(shí)驗(yàn)組茶啤酒對鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的氧自由基（O2-·）的清除能力有明顯的抑制作用，且呈明顯的量效關(guān)系。處理階段的茶啤酒與O2-·清除劑作用類似，實(shí)驗(yàn)組的茶啤酒對鄰苯三酚自氧化產(chǎn)生的氧自由基（O2-·）的清除能力明顯高于不加茶粉的啤酒空白組。

3.3 茶啤酒釀造過程中總還原力的變化

茶粉中茶多酚對啤酒抗氧化能力的影響除了需要觀察其對超氧陰離子（O2-·）清除率的變化，更要注意啤酒實(shí)驗(yàn)組的總還原力的變化，這是分析研究茶多酚是否能對啤酒抗氧化產(chǎn)生影響的最直觀指標(biāo)。

3.3.1 煮沸時(shí)處理啤酒總還原力的變化測定

3-6 煮沸處理組的總還原力變化

圖3-6是在啤酒釀制過程的煮沸階段添加茶粉處理的對比試驗(yàn)，跟蹤測定空白組和實(shí)驗(yàn)組總還原力變化，可明顯看出實(shí)驗(yàn)組的總還原力一直明顯高于空白組。

3.3.2 主發(fā)酵時(shí)處理啤酒總還原力的變化測定

圖3-7 主發(fā)酵處理組的總還原力變化

同理，從圖3-7可明顯看出實(shí)驗(yàn)組的總還原力一直明顯高于空白組，尤其是主發(fā)酵開始后空白組總還原力下降的情況下，實(shí)驗(yàn)組總還原力不僅沒有下降，保持了后續(xù)的總還原能力。

3.3.3 后發(fā)酵時(shí)處理啤酒總還原力的變化測定

圖3-8 后發(fā)酵處理組的總還原力變化

同理，從圖3-8可明顯看出后發(fā)酵開始前，沒做處理的兩組總還原力基本一致，后發(fā)酵時(shí)處理實(shí)驗(yàn)組的總還原力明顯提高，空白組總還原力下降，使得兩個(gè)差距很明顯。

綜上，啤酒釀造過程中選取的三個(gè)處理階段的總還原力變化結(jié)果都一致顯著地說明添加茶粉，啤酒總還原力顯著增強(qiáng)，茶多酚對提高啤酒總還原能力顯著增強(qiáng)，即茶多酚對啤酒抗氧化能力有顯著影響。

4 結(jié)論

通過對啤酒釀造中的三個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)添加茶提取物（茶粉），跟蹤對比茶多酚含量變化、茶啤酒對鄰苯三酚自身氧化產(chǎn)生超氧陰離子（O2-·）清除能力的測定，以及茶啤酒總還原力測定等系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果對比得出：茶提取物對啤酒抗氧化作用非常明顯，尤其是在啤酒釀造工藝過程的發(fā)酵時(shí)期添加茶提取物，總體效果優(yōu)于在大麥汁中添加。

［1］陳勛，賈尚智.茶葉的抗癌作用研究進(jìn)展［J］.湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，50（2）.

［2］杜榮茂，劉梅森，何唯平.天熱功能性食品添加劑茶多酚［J］.中國食品添加劑，2004 （2）.

［3］易福生.淺談啤酒的風(fēng)味與品嘗［J］.啤酒科技，2000（3）：22-27

［4］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).啤酒分析方法（GB/T 4928-2008）［S］.北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

［5］史經(jīng)略.百合啤酒生產(chǎn)工藝的研究［J］.中國釀造，2008（07）.

［6］Else-Marie Karlsson Strese，Olof Karsvall and Clas Tollin. Inventory methods for finding historically cultivated hop （Humulus lupulus L.） in Sweden［J］. Genetic Resources and Crop Evolution，2010 （57）：219-227.

［7］孫科.保健型紅棗啤酒發(fā)酵工藝研究［J］.食品研究與開發(fā)，2015（09）.

［8］宛曉春.茶葉生物化學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

［9］張鋒，金杰.桑椹醋及不同食醋對超氧陰離子（O2-·）清除作用的研究［J］.中國調(diào)味品，2011（12）.

［10］張曉夢，倪艷，李先榮.茶多酚的藥理作用研究進(jìn)展［J］.藥物評價(jià)研究，2013（02）.

［11］韓林，張海德.檳榔中抗氧化成分的提取及分離研究［D］.?？冢汉Ｄ洗髮W(xué)，2010.

The Infl uence of Tea Extracts on Beer Anti-oxidation

LIANG Juan-juan
（Guangxi Vocational and Technical College， Nanning， Guangxi 530226）

During the process of beer production and storage， problems such as oxidation， turbidity and oxidative odor might appear， and they influence the quality of beer negatively. By using the nature of anti-oxidation of tea， researchers adopted the tea powder in the three stages of beer production， and this paper investigates the antioxidation of the made-up beer. The follow-up tracing test results show that beer added with tea powder is significantly higher in tea polyphenol， which can greatly retrain the clearance ability of oxigen radical（O2-·） oxidated by pyrogallol， and the general reducing power of tea beer is significantly higher than the blank control without being processed with tea powder， and the anti-oxidation of tea beer develops more greatly.

beer； tea extract； anti-oxidant； tea polyphenols

梁娟娟（1989—），女，河南濮陽市濮陽縣人，本科。研究方向：茶藝。

S571.1

A

1674-3083（2016）03-0020-06

2016-04-25