酒類主要風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水體系中氫鍵的影響

鄭飛云，姜 甜，董建軍，單連菊，李 崎,*，顧國賢

(1. 江南大學(xué) 教育部工業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122；2.青島啤酒股份有限公司科研中心，山東 青島 266101)

酒類主要風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水體系中氫鍵的影響

鄭飛云1，姜 甜1，董建軍2，單連菊2，李 崎1,*，顧國賢1

(1. 江南大學(xué) 教育部工業(yè)生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇 無錫 214122；2.青島啤酒股份有限公司科研中心，山東 青島 266101)

研究酒類主要風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水體系中的氫鍵締合影響。Plackett-Burman試驗(yàn)可知，異丁醇、β-苯乙醇、乙酸乙酯、KCl、NaCl、MgSO4、蘋果酸、乳酸、丙酮酸對(duì)乙醇-水體系中氫鍵締合影響最大。根據(jù)相關(guān)性分析，酒精度與啤酒中氫鍵締合強(qiáng)度的相關(guān)系數(shù)為0.629，是主要影響因素；原麥汁濃度、異丁醇、氯離子、鉀離子、丙酮酸、乳酸與氫鍵締合均有一定的正相關(guān)性。

氫鍵；乙醇-水；啤酒；核磁共振(NMR)

氫鍵是廣泛存在的分子級(jí)弱作用力，在水及其溶液、醇、羧基溶劑、無機(jī)酸、酸堿式鹽、碳水化合物、氨和氨合物、酰胺、氨基酸、蛋白質(zhì)等物質(zhì)中扮演著重要角色[1]。含醇體系存在非常復(fù)雜的締合作用，包括醇自締合、與水締合及與其他化合物交叉締合。醇水溶液中，1H-NMR化學(xué)位移能反映水水、水醇、醇醇之間氫鍵結(jié)構(gòu)的一般特性和氫鍵所處環(huán)境[2]。氫鍵X—H…Y形成時(shí)，由于質(zhì)子接受體(Y)存在，形成的靜電場(chǎng)將H拉向Y，而將X—H鍵的電子推向X，使H周圍電子云密度降低，去屏蔽效應(yīng)增加，因此質(zhì)子化學(xué)位移向低場(chǎng)移動(dòng)[3]。

乙醇和水都是締合液體，分別具有不同的締合結(jié)構(gòu)群，混合后形成新的締合結(jié)構(gòu)[4-6]，隨乙醇-水物質(zhì)的量濃度及溫度等不同而變化，其締合程度可用1H-NMR譜中質(zhì)子化學(xué)位移來量度，質(zhì)子化學(xué)位移越大，締合度越大[7]。Coccia等[5]認(rèn)為在水中加入少量醇會(huì)強(qiáng)化氫鍵締合，并形成新的醇水氫鍵。當(dāng)乙醇物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(f)增加到0.25＜f＜0.75甚至更高(＞0.8)時(shí)，會(huì)破壞水結(jié)構(gòu)。25℃乙醇水溶液中，乙醇體積分?jǐn)?shù)為20%時(shí)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為0.077，此時(shí)水分子締合度最高。乙醇體積分?jǐn)?shù)為20%水溶液中，幾乎所有鹽類(除了MgCl2和KF)都會(huì)減弱氫鍵締合，使化學(xué)位移向高場(chǎng)移動(dòng)[2]。通過1H-NMR化學(xué)位移發(fā)現(xiàn)：酸能解離出質(zhì)子并加強(qiáng)醇水氫鍵締合[2]，而共軛基團(tuán)陰離子(質(zhì)子受體)可以結(jié)合解離出的質(zhì)子[2]。酚類物質(zhì)能促進(jìn)醇水之間質(zhì)子交換，苯酚和焦酚能使羥基質(zhì)子峰向低場(chǎng)微弱移動(dòng)，而多酚和苯羧基酸能使羥基質(zhì)子峰向低場(chǎng)強(qiáng)烈移動(dòng)[2]，均能不同程度加強(qiáng)醇水溶液中氫鍵締合。

酒精飲料是一種具有特殊風(fēng)味和口感的醇水溶液。根據(jù)國內(nèi)外對(duì)白酒[8]、米酒[9]、蒸餾酒[10]、日本清酒[11]、威士忌[12]等酒的研究，醇、水結(jié)構(gòu)變化對(duì)酒類口感有較大影響[11]，酒入口刺激感降低，變得柔和綿軟，與醇水結(jié)構(gòu)變化有關(guān)，而醇水含量和結(jié)構(gòu)又與氫鍵締合有關(guān)[13]。啤酒中乙醇和水約占95%，其混合體系主要以氫鍵形式發(fā)生締合[13]。當(dāng)然，由于啤酒中醇、酯、酚、酸等物質(zhì)含有大量強(qiáng)極性氫原子和電負(fù)性大的氧原子，也能形成大量的氫鍵[14]。目前人們只是初步確定醇、酯、有機(jī)酸、離子等對(duì)醇水氫鍵締合有一定影響，但并未確定對(duì)氫鍵締合影響的主次和差異。本實(shí)驗(yàn)主要研究各風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水和啤酒體系氫鍵締合影響的大小，旨在為酒精飲料中氫鍵締合的研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

市售35種不同品牌啤酒。

草酸、α-酮戊二酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、丙酮酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、乙酸乙酯、正丙醇、異丁醇、β-苯乙醇、乙酸異戊酯、異戊醇、甲醇、DSS[(CH3)3Si-(CH3)3-SO3Na]、3-庚酮均為色譜級(jí)；無水乙醇(純度99.7%)、30%硫酸鋅溶液、15%亞鐵氰化鉀溶液、硝酸銀、鹽酸、氯化鋇、氯化鈉、濃硝酸、超純水、KCl、MgSO4、MgCl2、Na2SO4、K2SO4、CaCl2、NaOH、D2O均為化學(xué)純。

1.2 儀器與設(shè)備

Avance AV-500型核磁共振波譜儀 瑞士Bruker公司； Shimadzu GC-2010氣相色譜儀 日本島津公司；高效液相色譜和Sep-Pak C18Cartridge樣品處理柱 美國Waters公司； SpectraAA220原子吸收分光光度計(jì) 美國Varian公司；K、Na、Mg、Zn、Ca空心陰極燈 北京威格拉斯有限公司；PHS-3C型精密pH計(jì)；UV-2000分光光度計(jì)。

1.3 方法

1.3.1 乙醇-水體系的制備

用超純水將99.7%的無水乙醇調(diào)配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的乙醇溶液，依Plackett-Burman試驗(yàn)要求，分別在3.5%乙醇溶液中添加不同量的有機(jī)酸、高級(jí)醇和酯、鹽類物質(zhì)，制備不同風(fēng)味物質(zhì)含量的乙醇-水體系。

1.3.2 啤酒體系的NMR測(cè)定

35種啤酒樣品(表1)經(jīng)過濾脫氣處理，將樣品和D2O加到12cm一端封口熔點(diǎn)毛細(xì)管內(nèi)，置于Avance AV-500型核磁共振波譜儀核磁檢測(cè)測(cè)定。測(cè)定條件：氫核共振頻率500.130MHz；5mm QNP(四核探頭13C-1H-31P-19F)探頭；D2O鎖場(chǎng)；內(nèi)標(biāo)物質(zhì)DSS[(CH3)3Si-(CH2)3-SO3Na]；檢測(cè)溫度18℃。

表1 35種市售啤酒的特性Table 1 Characteristics of 35 kinds of beer samples

1.3.3 高級(jí)醇和酯的測(cè)定

靜態(tài)頂空自動(dòng)進(jìn)樣氣相色譜檢測(cè)，在頂空瓶中加入1.8g NaCl和4mL啤酒樣品，并加入1mL 30mg/L內(nèi)標(biāo)3-庚酮，在水浴鍋中微熱使NaCl充分溶解。

色譜分析條件：色譜柱CP-WAX 52 CB(30m× 0.32mm，0.52μm)；載氣N2；色譜柱室溫40℃保持2min，以10℃/min升到180℃保持4min；氣化室溫度200℃；檢測(cè)室溫度250℃；進(jìn)樣時(shí)間0.04min；頂空瓶平衡時(shí)間30min；頂空瓶平衡溫度70℃；傳輸線溫度130℃。

1.3.4 無機(jī)離子的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[15]的方法測(cè)定。

1.3.5 有機(jī)酸的測(cè)定

采用高效液相色譜法[16]。

1.3.6 酒精度、原麥汁濃度、真實(shí)麥芽汁濃度、總酸的測(cè)定

參照文獻(xiàn)[17]的方法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水體系氫鍵的影響

Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)是一種二水平的部分因子設(shè)計(jì)方法，基于非完全平衡塊原理，能用最少試驗(yàn)次數(shù)估計(jì)出因素的主效應(yīng)，從眾多的考察因素中快速有效地篩選出最為重要的幾個(gè)因素。以Nose等[2]報(bào)道的成分為單因素，結(jié)合啤酒中的含量范圍進(jìn)行Plackett-Burman試驗(yàn)。

表2 有機(jī)酸的Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值表Table 2 Experimental design and response values of Plackett-Burman for organic acids

表4 醇和酯的Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值表Table 4 Experimental design and response values of Plackett-Burman for alcohol and ester

2.1.1 有機(jī)酸對(duì)乙醇-水氫鍵的影響

大多數(shù)有機(jī)酸均能不同程度地促進(jìn)乙醇-水體系中氫鍵的締合，但在混合體系中并不知道究竟是哪些有機(jī)酸對(duì)氫鍵的締合起主要作用，為此，設(shè)計(jì)n=12的Plackett-Burman試驗(yàn)篩選主要影響因素。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值如表2所示，結(jié)果如表3所示。

表3 有機(jī)酸試驗(yàn)因素水平及其主效應(yīng)分析Table 3 Factors, levels and major response-effect analysis of Plackett-Burman experiments for organic acids

由表3可知，有機(jī)酸相關(guān)性大小排序?yàn)椋禾O果酸、乳酸、丙酮酸、乙酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸，決定系數(shù)R2為95.93%，前3個(gè)因素的可信度都在80%左右，即有機(jī)酸中蘋果酸對(duì)乙醇-水締合氫鍵影響最大，乳酸、丙酮酸次之。

2.1.2 高級(jí)醇和酯對(duì)乙醇-水體系中氫鍵的影響

表5 醇和酯試驗(yàn)因素水平及其主效應(yīng)分析Table 5 Factors, levels and major response-effect analysis of Plackett-Burman experiments for alcohol and ester

表6 鹽類的Plackett-Burman試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值表Table 6 Experimental design and response values of Plackett-Burman experiments for salts

醇和酯分子中含有電負(fù)性大的氧原子，易于形成氫鍵，并且能對(duì)乙醇和水之間的羥基氫鍵產(chǎn)生影響。設(shè)計(jì)n=12的Plackett-Burman試驗(yàn)篩選主要影響因素。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值如表4所示，結(jié)果如表5所示。

由表5可知，醇和酯相關(guān)性大小排序?yàn)椋寒惗〈肌ⅵ?苯乙醇、乙酸乙酯、正丙醇、乙酸異戊酯、異戊醇，決定系數(shù)R2為89.09%，前3個(gè)因素的可信度在80%左右，即異丁醇對(duì)乙醇-水體系中氫鍵的影響最大，β-苯乙醇、乙酸乙酯次之。

2.1.3 鹽類對(duì)乙醇-水體系中氫鍵的影響

大部分的鹽類除了(MgCl2和KF)都會(huì)減弱氫鍵結(jié)構(gòu)的締合，使化學(xué)位移向高場(chǎng)處移動(dòng)。鹽類對(duì)乙醇-水體系中氫鍵結(jié)構(gòu)的影響與結(jié)晶離子半徑和離子電荷有關(guān)。設(shè)計(jì)n=12的Plackett-Burman試驗(yàn)篩選主要影響因素。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及響應(yīng)值如表6所示，結(jié)果如表7所示。

由表7可知，鹽類相關(guān)性大小排序?yàn)椋篕 C l、NaCl、MgSO4、MgCl2、Na2SO4、K2SO4、CaCl2，決定系數(shù)R2為97.91%，前3個(gè)因素的可信度在85%左右，即鹽類物質(zhì)中KCl對(duì)乙醇-水體系中締合氫鍵的影響最大，NaCl、MgSO4的影響次之。

表7 鹽類試驗(yàn)因素水平及其主效應(yīng)分析Table 7 Factors, levels and major response-effect analysis of Plackett-Burman experiments for salts

表8 醇和酯含量與質(zhì)子化學(xué)位移的Pearson相關(guān)矩陣(相關(guān)系數(shù))Table 8 Pearson correlation matrix of alcohol and ester contents to proton chemical shift

2.2 風(fēng)味物質(zhì)對(duì)啤酒體系締合氫鍵的影響

2.2.1 醇和酯與啤酒體系氫鍵締合的相關(guān)性

以1.3.3節(jié)和1.3.6節(jié)的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定35種啤酒中的乙酸乙酯、正丙醇、異丁醇、乙酸異戊酯、異戊醇、酒精度、真實(shí)麥芽汁濃度、原麥汁濃度，并以其為自變量。用1.3.2節(jié)的方法測(cè)定35種啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移，并以其為因變量。用SPSS軟件做Pearson相關(guān)分析，結(jié)

果見表8。啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移與酒精度的相關(guān)性系數(shù)為0.629，且在0.01水平上顯著，說明酒精度是影響質(zhì)子化學(xué)位移的主要因素，因?yàn)橐掖际瞧【浦谐夂孔疃嗟某煞?，且乙醇分子較小，空間結(jié)構(gòu)簡單，含有強(qiáng)極性的羥基質(zhì)子和電負(fù)性大的氧原子。原麥汁濃度、異丁醇、異戊醇、正丙醇與質(zhì)子化學(xué)位移有較大的正相關(guān)性，酯類物質(zhì)與質(zhì)子化學(xué)位移的相關(guān)性較小，推測(cè)可能是與它們特有的羥基和羰基結(jié)構(gòu)有關(guān)。

為了更加直觀的反映各單因素對(duì)啤酒羥基質(zhì)子締合的影響，考察醇和酯各主要因素與羥基質(zhì)子化學(xué)位移的相關(guān)性擬合曲線及方程，結(jié)果見圖1～3。酒精度、原麥汁濃度、異丁醇質(zhì)量濃度均與質(zhì)子化學(xué)位移呈正相多項(xiàng)式相關(guān)，擬合度分別為0.7487、0.6672、0.6362，說明該方程能較好的擬合自變量與因變量之間的關(guān)系。

圖1 酒精度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.1 Fitting curve between alcohol concentration and proton chemical shift

圖2 原麥汁濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.2 Fitting curve between original wort concentration and proton chemical shift

圖3 異丁醇質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.3 Fitting curve between isobutanol and proton chemical shift

表9 無機(jī)離子質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移的Pearson相關(guān)矩陣(相關(guān)系數(shù))Table 9 Pearson correlation matrix of inorganic ion contents to proton chemical shift

2.2.2 無機(jī)離子與啤酒體系氫鍵締合的相關(guān)性

以1.3.4節(jié)的方法測(cè)定35種啤酒的K+、Na+、Mg2+、Ca2+、Cl－、SO42－無機(jī)離子，以其為自變量。用1.3.2節(jié)的方法測(cè)定35種啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移，以其為因變量，用SPSS軟件做Pearson相關(guān)分析，結(jié)果見表9。質(zhì)子化學(xué)位移與Cl－、K+有較大的正相關(guān)性，而SO42－、Na+成負(fù)相關(guān)性，與Mg2+、Ca2+的相關(guān)性較小，推測(cè)無機(jī)離子對(duì)啤酒中氫鍵結(jié)構(gòu)的影響與結(jié)晶離子半徑和離子電荷有關(guān)。

為了更加直觀的反映各單因素對(duì)啤酒羥基質(zhì)子締合的影響，考察無機(jī)離子各主要單因素與羥基質(zhì)子化學(xué)位移的相關(guān)性擬合曲線及方程，結(jié)果見圖4、5。C l－、K+均與質(zhì)子化學(xué)位移成正相多項(xiàng)式相關(guān)，擬合度分別為0.562、0.5364，說明該方程能較好的擬合自變量與因變量之間的關(guān)系。

圖4 Cl-質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.4 Fitting curve between Cl-and proton chemical shift

圖5 K+質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.5 Fitting curve between K+and proton chemical shift

表10 有機(jī)酸含量與質(zhì)子化學(xué)位移的Pearson相關(guān)矩陣(相關(guān)系數(shù))Table 10 Pearson correlation matrix of organic acid contents to proton chemical shift

2.2.3 有機(jī)酸與啤酒體系氫鍵締合的相關(guān)性

以1.3.5、1.3.6節(jié)的方法測(cè)定35種啤酒中9種有機(jī)酸和總酸含量，以其為自變量。用1.3.2節(jié)的方法測(cè)定35種啤酒的質(zhì)子化學(xué)位移，以其為因變量，用SPSS軟件做Pearson相關(guān)分析，結(jié)果見表10。

由表10可知，啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移與丙酮酸的相關(guān)系數(shù)為0.595，在0.01水平上極顯著，說明丙酮酸也是影響啤酒氫鍵締合的重要因素，因?yàn)楸岱肿咏Y(jié)構(gòu)簡單，具有弱酸性的羧基和極性較大的羰基，并且其羧羥基質(zhì)子容易解離，易于形成較穩(wěn)定的強(qiáng)氫鍵；與乳酸的相關(guān)性系數(shù)為0.515，在0.01水平上顯著，對(duì)啤酒氫鍵締合也有較大的影響，乳酸分子中含有弱酸性易解離的羧基和醇羥基，也易于氫鍵的形成；與檸檬酸和酮戊二酸有較小的正相關(guān)性，與其他酸的相關(guān)性并不大。推測(cè)酸類物質(zhì)影響羥基質(zhì)子化學(xué)位移的變化可以歸結(jié)為未解離的酸分子(HA)和解離的H+。同時(shí)，酸類物質(zhì)對(duì)質(zhì)子化學(xué)位移的作用在一定程度上取決于酸度，酸通過解離出質(zhì)子(質(zhì)子供體)使乙醇-水體系中氫鍵締合加強(qiáng)，而共軛基團(tuán)陰離子(質(zhì)子受體)可以結(jié)合解離出的質(zhì)子。

為了更加直觀的反映各單因素對(duì)啤酒羥基質(zhì)子締合的影響，考察有機(jī)酸的各主要因素與羥基質(zhì)子化學(xué)位移的相關(guān)性擬合曲線及方程，結(jié)果見圖6、7。

圖6 丙酮酸質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.6 Fitting curve between pyruvic acid and proton chemical shift

圖7 乳酸質(zhì)量濃度與質(zhì)子化學(xué)位移相關(guān)性擬合曲線Fig.7 Fitting curve between lactic acid and proton chemical shift

丙酮酸、乳酸均與質(zhì)子化學(xué)位移成正相多項(xiàng)式相關(guān)， 擬合度分別為0.7237、0.7264，說明該方程能較好的擬合自變量與因變量之間的關(guān)系。

3 結(jié) 論

3.1 由Plackett-Burman試驗(yàn)可知，高級(jí)醇和酯對(duì)乙醇-水體系氫鍵締合影響大小排序?yàn)椋寒惗〈?、?苯乙醇、乙酸乙酯、正丙醇、乙酸異戊酯、異戊醇，決定系數(shù)R2為89.09%，前3個(gè)因素可信度在80%左右。有機(jī)酸對(duì)乙醇-水體系氫鍵締合影響大小排序?yàn)椋禾O果酸、乳酸、丙酮酸、乙酸、酒石酸、檸檬酸、琥珀酸，決定系數(shù)R2為95.93%，前3個(gè)因素可信度在80%左右。鹽類對(duì)乙醇-水體系氫鍵締合影響大小排序?yàn)椋篕Cl、NaCl、MgSO4、MgCl2、Na2SO4、K2SO4、CaCl2，決定系數(shù)R2為97.91%，前3個(gè)因素可信度在85%左右。

3.2 啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移與酒精度相關(guān)性系數(shù)為0.629，在0.01水平上顯著，說明酒精度是影響質(zhì)子化學(xué)位移的主要因素。原麥汁濃度、異丁醇、異戊醇、正丙醇與質(zhì)子化學(xué)位移有較大的正相關(guān)性，酯類物質(zhì)與質(zhì)子化學(xué)位移的相關(guān)性較小。啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移與Cl－、K+有較大正相關(guān)性，而與SO42－、Na+成負(fù)相關(guān)性，與Mg2+、Ca2+相關(guān)性較小。啤酒中質(zhì)子化學(xué)位移與丙酮酸和乳酸

的相關(guān)系數(shù)分別為0.595和0.515，在0.01水平上顯著，說明它們是影響啤酒氫鍵締合的重要因素；與檸檬酸和酮戊二酸正相關(guān)性較小，與其他酸相關(guān)性不大。

3.3 各風(fēng)味物質(zhì)對(duì)乙醇-水體系和啤酒體系羥基質(zhì)子氫鍵締合的影響大小并不完全相同，高級(jí)醇和酯中異丁醇對(duì)兩種體系均有較大影響；離子中Cl－、K+對(duì)兩種體系均有較大影響；有機(jī)酸中丙酮酸、乳酸對(duì)兩種體系均有較主要影響，而其他物質(zhì)對(duì)兩種體系的影響各不相同。推測(cè)啤酒體系是由大量物質(zhì)組成的膠體，氫鍵締合強(qiáng)度受各種物質(zhì)的相互影響，是相互作用的結(jié)果，與乙醇-水體系有所不同。

[1]張廣宏, 馬文霞, 萬會(huì)軍. 氫鍵的類型和本質(zhì)[J]. 化學(xué)教學(xué), 2007(7)∶72-75.

[2]NOSE A, HOJO M. Hydrogen bonding of water-ethanol in alcoholic beverages[J]. Journal of Bioscience and Bioengineer, 2006, 102(4)∶ 269-280.

[3]HINDMAN J C. Proton resonance shift of water in the gas and liquid states[J]. J Chem Phys, 1966, 44(6)∶ 4582-4592.

[4]WEIRBERG L, ZIMMORMANN J R. Concentration dependence of chemical exchange and NMR multiple structure in water-ethanol mixtures [J]. J Chem Phys, 1995, 23(3)∶ 748-761.

[5]COCCIA A, INDOVINA P L, PODO F, et al. NMR studies on the stuctures of water-ethyl alcohol mixtures[J]. J Chem Phys, 1975, 7(5)∶30-40.

[6]POPLE J A, SCHEIDER W G, BEMSTEIN H J. High resolution nuclear magneti resonance[M]. Now York∶ McGraw-Hill Press, 1959, 13 (5)∶ 130-145.

[7]李才廣. 略論白酒陳釀與其質(zhì)量的關(guān)系[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 1989 (4)∶ 75-78.

[8]王奪元, 何慧珠, 張麟華, 等. 白酒中氫鍵締合作用的模型研究[J].化學(xué)通報(bào), 1985(4)∶ 21-25.

[9]曾新安, 扶雄, 李國基, 等. 電場(chǎng)催陳米酒核磁共振分析[J]. 光譜學(xué)與光譜分析, 2004, 24(6)∶ 748-751.

[10]NOSE A. Hydrogen bonding in alcoholic beverages(distilled spirits)and water-ethanol mixtures[J]. J Agric Food Chem, 2005, 53(2)∶ 7074-7081.

[11]NOSE A. Proton nuclear magnetic resonance and raman spectroscopic studies of Japanese Sake, an alcoholic beverage[J]. Journal of Bioscience and Bioengineer, 2005, 99(5)∶ 493-501.

[12]NOSE A. Solute Effects on the interaction between water and ethanol in aged whiskey[J]. J Agric Food Chem, 2004, 52(6)∶ 59-65.

[13]郝榮華. 高稀釋率啤酒風(fēng)味柔和性與協(xié)調(diào)性研究[D]. 無錫∶ 江南大學(xué), 2007.

[14]姜甜, 李崎, 顧國賢, 等. 啤酒高濃釀造后稀釋工藝對(duì)體系氫鍵的影響[J]. 食品工業(yè)科技, 2009, 30(3)∶ 143-146.

[15]李鵬飛. 高稀釋率啤酒風(fēng)味柔和性與協(xié)調(diào)性研究∶ 無機(jī)離子對(duì)啤酒風(fēng)味的影響[D]. 無錫∶ 江南大學(xué), 2008.

[16]楊毅, 李崎, 陳蘊(yùn), 等. 反相高效液相色譜法(RP-HPLC)測(cè)定啤酒中有機(jī)酸[J]. 食品與發(fā)酵工業(yè), 2003, 29(8)∶ 6-12.

[17]管敦儀. 啤酒工業(yè)手則[M]. 北京∶ 中國輕工業(yè)出版社, 1985.

Effect of Flavor Substances on Hydrogen Bonds of Water-ethanol System

ZHENG Fei-yun1，JIANG Tian1，DONG Jian-jun2，SHAN Lian-ju2，LI Qi1,*，GU Guo-xian1
(1. Key Laboratory of Industrial Biotechnology, Ministry of Education, Jiangnan University, Wuxi 214122, China；2. Center of Research and Development, Tsingtao Brewery Co. Ltd., Qingdao 266101, China)

The effect of major flavor compounds in wine on hydrogen bonds of water-ethanol system was studied. Plackett-Burman experiments confirmed that hydrogen bonds of water-ethanol system were greatly affected by isobutanol, β-phenylethyl alcohol, ethyl acetate, KCl, NaCl, MgSO4, malic acid, lactic acid and pyruvic acid. Correlation analysis indicated that coefficient between alcohol concentration and hydrogen bond intensity was 0.629. Therefore, alcohol concentration was the primary factor to hydrogen bond intensity although original wort concentration, isobutanol, Cl－, K+, pyruvic acid and lactic acid also exhibited an influence on hydrogen bond intensity to some extent.

hydrogen bond；water-ethanol system；beer；NMR

TS201.2

A

1002-6630(2010)09-0106-07

2009-05-22

鄭飛云(1974—)，男，講師，本科，主要從事啤酒風(fēng)味研究。E-mail：feiyunzh@jiangnan.edu.cn

*通信作者：李崎(1971—)，女，教授，博士，主要從事啤酒釀造和風(fēng)味研究。E-mail：liqi@jiangnan.edu.cn