源自酒花β-酸和硬脂酸的苦味物質(zhì)研究進(jìn)展

郝俊光,王云岑,岳杰,周月南,周博,楊梅,余俊紅,尹花*

1(廣西高校北部灣特色海產(chǎn)品資源開發(fā)與高值化利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(欽州學(xué)院)，廣西 欽州，535011) 2(青島啤酒股份有限公司，啤酒生物發(fā)酵工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 青島， 266100) 3(廣西金蕉食品有限公司，廣西 欽州，535011)

啤酒作為一種歷史悠久的飲料，其宜人的香味、舒服的苦味是吸引消費(fèi)者的主要因素。啤酒老化的一個(gè)顯著味覺變化是甜味的增加、苦味強(qiáng)度的降低以及苦感由舒服向粗糙、后苦的劣變[1-4]。

啤酒的苦味主要源自酒花樹脂，極少部分來自釀造過程的苦味肽、氨基酸、多酚等非酒花成分[5]。源自酒花樹脂的苦味物質(zhì)很多，主要有聚酮類物質(zhì)(如a、β-酸)、聚查爾酮類物質(zhì)(如黃腐酚)以及這些物質(zhì)在釀造和貯存過程的衍生物(如異α-酸、葎草靈酮、希魯酮、異黃腐酚等)、異α-酸的還原制品等[6-18]。不同酒花苦味物質(zhì)的苦味強(qiáng)度和質(zhì)量不同，其中異α-酸對(duì)啤酒苦味貢獻(xiàn)最大。近十余年來，國外研究者借助高精度核磁共振及高分辨質(zhì)譜HPLC MSMS等鑒定檢測技術(shù)對(duì)酒花貯存、啤酒釀造和貯存過程中源自β-酸和硬脂酸微量苦味衍生物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了鑒定，并對(duì)其變化規(guī)律、閾值特性和反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了探討[12-22]。為提高國內(nèi)釀造同行對(duì)苦味質(zhì)量影響因素的認(rèn)知，本文對(duì)源自酒花β-酸和硬脂酸的苦味物質(zhì)進(jìn)行綜述。

1 源自酒花β-酸的苦味物質(zhì)特性和生成機(jī)理

1.1 β-酸(1)

酒花中溶于己烷的部分為酒花軟樹脂，由α-酸和β-酸組成。軟樹脂中可被醋酸鉛沉淀部分為α-酸，不能被沉淀的部分為β-酸。部分酒花品種中β-酸可高達(dá)10%。β-酸是α-酸的三異戊烯基類似物，當(dāng)?；鶄?cè)鏈分別是甲基乙基、2-甲基丙基、1-甲基丙基時(shí)依次稱為合蛇麻酮、蛇麻酮、加蛇麻酮。β-酸較α-酸的酸性弱，蛇麻酮pK范圍是5.5～7.8，而葎草酮pK范圍是4.0～5.5[23]。由于β-酸比α-酸多一個(gè)異戊烯基，因而疏水性更強(qiáng)，在水溶液中的溶解度更低、抗菌性更強(qiáng)。β-酸在pH<7的環(huán)境內(nèi)溶解度只有2 mg/L，因而β-酸對(duì)啤酒的貢獻(xiàn)相對(duì)α-酸低得多[4]。在酒花制品工業(yè)中，可將β-酸轉(zhuǎn)化成四氫異α-酸、希魯酮等用于啤酒釀造，提高β-酸的利用價(jià)值[4,24]。

20世紀(jì)50年代研究人員就確定出一種β-酸的氧化物——希魯酮[25],近期人們認(rèn)識(shí)到由β-酸衍生出的苦味物質(zhì)遠(yuǎn)不止希魯酮一種[12-15,21-22]。圖1列出了目前已確認(rèn)的源自β-酸的苦味物質(zhì)，分別為β-酸(1)、希魯酮(2)、蛇麻酸(3)、三元環(huán)降解產(chǎn)物(4-8)、含氧希魯酮(9)。HASELEU等[22]在pH4.4的5%酒精溶液中分別添加純化的合蛇麻酮和其衍生產(chǎn)物，通過三杯法確定出不同苦味物質(zhì)的感官閾值，見表1。

1.2 希魯酮(2)

SPRETSIG等最早鑒定到干酒花中含有3%的希魯酮，推測其為β-酸氧化的產(chǎn)物[25]。最近，希魯酮被證實(shí)可為啤酒提供舒適的苦味[26]。HASELEU等[22]

圖1 源自酒花β-酸的苦味衍生物質(zhì)Fig.1 Bitter compounds in beer originated from hop β-acids注：1a-c、蛇麻酮；2a-c、希魯酮；3、希魯酸；4a-c、降三環(huán)蛇麻酮；5a-c、脫氫三環(huán)蛇麻酮; 6a-c: 三環(huán)蛇麻酮；7a-c、羥基三環(huán)蛇麻酮；8a-c、氫過氧化三環(huán)蛇麻酮；9、環(huán)氧希魯酮。注：側(cè)鏈 R是-CH(CH3)2的為a/合；側(cè)鏈R是-CH2CH(CH3)2的為b/；側(cè)鏈 R是-CH(CH3)CH2CH3的為c/加。如1a、合蛇麻酮；1b、蛇麻酮；1c、加蛇麻酮；依次類推。

表1 合蛇麻酮及其轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的閾值Table 1 Threshold concentrations of colupulone and its derivatives

發(fā)現(xiàn)麥汁煮沸過程中10%的β-酸能氧化成希魯酮，并提出了β-酸氧化成希魯酮的反應(yīng)路徑(圖2)。首先C6失去1個(gè)氫，形成碳自由基，再與1個(gè)氧分子和氫供體如蛇麻酮作用形成極不穩(wěn)定氫過氧化化物，進(jìn)而裂解成希魯酮。ALGAZZALIC將純化的希魯酮與異α-酸進(jìn)行苦味強(qiáng)度對(duì)比，得出希魯酮的苦味強(qiáng)度是異a-酸的84%[27]。

圖2 形成希魯酮(2)的反應(yīng)路徑Fig.2 Proposed reaction pathway for the formation of hulupone (2)

1.3 蛇麻酸(3)

蛇麻酸是不同β酸同系物的?；鶄?cè)鏈被羥基取代的共同產(chǎn)物，希魯酮生成蛇麻酸的反應(yīng)機(jī)理尚不清楚。BURTON等[28]認(rèn)為蛇麻酸是β-氧化產(chǎn)物希魯酮的唯一降解產(chǎn)物。HASELEU等[21 ]則持相反意見，理由是在釀造過程中，希魯酮的快速降低并不伴隨著蛇麻酸濃度的同步上升，并推測這與希魯酮尚存在未知的降解途徑有關(guān)。AITKEN等[29]報(bào)道蛇麻酸不呈現(xiàn)明顯的苦味。

1.4 β-酸的三元環(huán)產(chǎn)物(4-8)

HASELEU等[22]利用核磁共振(NMR)和高分辨率質(zhì)譜對(duì)添加純品β-酸的麥汁模擬溶液中的環(huán)狀降解產(chǎn)物進(jìn)行鑒定，并提出其可能的生成機(jī)理(圖3)：β-酸C11羥基上的氫被奪走，生成烷氧自由基A，通過內(nèi)消旋和環(huán)化，形成含C6-C13鏈的過渡烷基自由基B。B的C6異戊烯基的雙鍵受到烷基自由基的攻擊，形成含C4-C14新鏈和異丙基的過渡自由基C。該自由基是作為共同共同底物，通過3個(gè)不同的反應(yīng)產(chǎn)生4a-8a/8a＇。途徑1：異戊基C2被奪走1個(gè)氫，形成了含1個(gè)雙鍵的異戊烯異構(gòu)體5a/5a＇；途徑2：從合蛇麻酮等氫供體得到1個(gè)氫，還原成6a/6a＇；途徑3：吸收1個(gè)活性氧，形成氫過氧化物自由基，再從氫供體得到1個(gè)氫生成8a/8a＇；該氫過氧化物很不穩(wěn)定，在過渡態(tài)離子的作用下發(fā)生FENTTON反應(yīng)，生成對(duì)應(yīng)的烷氧基自由基D。自由基D從氫供體得到1個(gè)氫形成醇7a/7a＇，或分裂掉1個(gè)2-丙烷生成4a。

圖3 形成β-酸的三元環(huán)產(chǎn)物(4-8)的反應(yīng)途徑Fig.3 Proposed reaction pathway for the formation of tricyclic derivatives of β-acids(4-8)

1.5 含氧希魯酮(9)

DUSEK[15]將啤酒模擬溶液中β-酸加熱氧化產(chǎn)物的兩個(gè)未知峰鑒定為環(huán)氧合希魯酮和環(huán)氧希魯酮，但目前尚無在酒花和啤酒中定量檢出和形成機(jī)理的報(bào)道。

2 釀造和貯存過程β-酸衍生物的變化規(guī)律

HASELEU等[22]對(duì)5種黑啤、2種Lager、2種皮爾森、2種苦艾、1種小麥啤酒的β-酸降解產(chǎn)物合希魯酮(2a)、希魯酸(3)及β-酸的三元環(huán)產(chǎn)物(4-8)進(jìn)行比對(duì)(見表2)，發(fā)現(xiàn)黑啤酒與其他啤酒的不同處在于5種黑啤的β-酸的疏水性降解產(chǎn)物4a-6a高。各種啤酒的共同特點(diǎn)是7a、7′a的含量相對(duì)都較高，而8a 、8′a含量都較低，可能與8a 、8′a不穩(wěn)定性有關(guān)。啤酒在2a和3a上分布差異較大，在苦艾II和拉格啤酒中2a達(dá)到3 421和3 998 nmol/L、3a達(dá)到6 097、619 nmol/L，而2a、3a在其他啤酒中含量相對(duì)較少，幾種黑啤酒中的3a甚至低于檢出限。這些物質(zhì)在啤酒分布間的較大差異，說明這些啤酒在生產(chǎn)過程所用酒花成分、添加量和添加工藝均存在顯著差異。

表2 不同啤酒的合蛇麻酮及其衍生物的分布 單位：nmol/LTable 2 Colupulone and its derivatives in different-type beers

DUSEK等[15]對(duì)貯存2年和6年的Sladek酒花及其所釀啤酒的β-酸降解產(chǎn)物：合希魯酮(2a)、希魯酸(3)、及β-酸的三元環(huán)產(chǎn)物(4-8)進(jìn)行比對(duì)，發(fā)現(xiàn)：蛇麻酮2a和合蛇麻酮2b在貯存2年的酒花中含量高(高71%、38%)，而衍生物2-8在貯存6年的酒花中低(低61%～71%)。由于每年收獲時(shí)β-酸差不多，可以推測在無氧長期低溫貯存條件下β-酸的降解是較明顯的。在不同貯存年份所釀啤酒中均未檢出5、7、8，但1、2、3、4的含量在貯存2年酒花所釀的啤酒中低45%～77%。

HASELEU等[12]跟蹤同一釀造過程的麥汁、發(fā)酵液1-6(每4 d取1個(gè)樣)、成品啤酒的β-酸(1)、希魯酮(2)、希魯酸(3)、羥基三環(huán)化合物(7，7′)苦味物質(zhì)的變化，發(fā)現(xiàn)β-酸(1)、希魯酮(2)在麥汁中含量均高于發(fā)酵液和成品啤酒，引起這一現(xiàn)象的原因可能是這些物質(zhì)疏水性高導(dǎo)致其在熱凝固物中富集。羥基三環(huán)化合物在麥汁中均有檢出，但在發(fā)酵液和啤酒中只能檢出羥基三環(huán)化合物7a和7′a，或許與其?；鶄?cè)鏈相對(duì)親水性高的有關(guān)。

INTELMANN等[13]對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)的皮爾森啤酒在28 ℃暗處貯存582 d的過程中β-酸(1)、希魯酮(2)、希魯酸(3)每隔2周的變化進(jìn)行跟蹤。發(fā)現(xiàn)鮮啤酒中希魯酮的含量明顯高于β-酸、希魯酸，在啤酒貯存過程中1、2、3的含量相對(duì)穩(wěn)定，相對(duì)于新鮮啤酒無明顯的變化。

3 硬脂酸組成和相關(guān)物質(zhì)的形成機(jī)理

硬脂酸是指溶于甲醇和二乙醚但不溶于乙烷的酒花樹脂成分，極性比軟脂酸高，主要由異戊烯基查爾酮和黃銅組成。在酒花有氧貯存過程中，α-酸、β-酸會(huì)快速氧化從而導(dǎo)致軟脂酸的下降、硬脂酸的上升[30-31]。以往，人們對(duì)硬脂酸的認(rèn)識(shí)僅局限在黃腐酚、脫甲基黃腐酚、8-異戊烯柚皮素(8-PN)、6-異戊烯柚皮素(6-PN)上。隨著研究的深入有更多的硬脂酸組成物質(zhì)被鑒定，圖4列出了目前已確認(rèn)的硬脂酸組分[16-20]：源自α-酸的氧化苦味物質(zhì)(10-17、58-60)，黃腐酚、異黃腐酚及其異構(gòu)化物(18-22)、黃腐酚衍生物及異構(gòu)化物(25-43、57)，黃酮、糖苷等物質(zhì)(23-24、44-56)。DRESEL等[16]報(bào)道了硬脂酸物質(zhì)18-55在5%pH4.4水溶液中的閾值，見表3。

3.1 α-酸氧化成的硬脂酸(10-17、58-60)

3.1.1 葎草靈酮自氧化產(chǎn)物(10-12)

TANIGUCHI等[14]首次報(bào)道了葎草靈酮的一種新的氧化產(chǎn)物，即4′-羥基同葎草靈酮(10)，在酒花貯存過程中的生成?！湫纬陕窂脚c由INTELMANN建議的異α-酸生成羥基同合葎草酮的路徑相同[11,12,14]。TANIGUCHI等[20]發(fā)現(xiàn)4′-氫過氧化-同葎草靈酮(10)在pH5.5的溶液中，會(huì)通過C-2″上的質(zhì)子交換生成4′-羥基同-順-葎草靈酮A/B(11)及少量順式-含氧合葎草酸(12)。

圖4 源自酒花硬脂酸的苦味衍生物質(zhì)Fig.4 Bitter compounds in beer originated from hop hard resin10a-c、4′-羥基同葎草靈酮；11a-c、4′-羥基同-順-葎草靈酮；12a-c、順式-含氧葎草酸；13a-c三環(huán)含氧異葎草酮A；14a-c、三環(huán)含氧異葎草酮B；15a-b、天蝎葎草靈醇A；16a-b、天蝎合葎草靈醇B；17a-b/17′a-b二環(huán)葎草靈醇；18、黃腐酚；19、異黃腐酚；20、脫甲基黃腐酚；21、8-異戊烯柚皮素；22、6-異戊烯柚皮素；23、4′-羥基被馕查爾酮；24、異黃盧蓬；25、1″,2″-二氫黃腐酚C；26、1″,2″-二氫異黃腐酚C；27、1″,2″-二氫黃腐酚K；28、黃腐酚P；29、異黃腐酚P；30、5′-異戊烯黃腐酚；31、1″,2″-羥基黃腐酚F；32、黃腐酚D；33、黃腐酚B；34、黃腐酚C；35、黃腐酚H；36、異黃腐酚H；37、黃腐酚N；38、2″-羥基黃腐酚M；39、黃腐酚I；40、黃腐酚O；41、黃腐酚L；42、黃腐酚M；43、異黃腐酚M；44、2″3″-脫氫環(huán)化葎草苯醌；45、1-甲氧基-4-戊乙烯基間苯三酚；46a、順-p-香豆酸，46b、反-p-香豆酸；47a、順-p-香豆酸甲酯，47b、反-p-香豆酸甲酯；48a、順-p-香豆酸乙酯，48b、反-p-香豆酸乙酯；49、槲皮素；50、槲皮黃酮-3-o-β-D-吡喃葡萄糖；51、山奈酚-3-o-β-D-吡喃葡萄糖；52、山奈酚-3-o-β-D-(6″-丙二酰)吡喃葡萄糖；53a、1-o-β-D-(2-甲基丙酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖，53c、1-o-β-D-(2-甲基丁酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖；54b、異戊?；g苯三酚-3,5-二-C-D-吡喃葡萄糖；55、阿魏酰基酪胺；56、2″,3″-環(huán)氧黃腐酚；57、黃腐酚G；58a、三環(huán)氫過氧化異合葎草酮A/B，58b三環(huán)氫過氧化異葎草酮A/B，58c、三環(huán)氫過氧化異加草酮A/B ；59a、三環(huán)異合葎草酮A/B，59b三環(huán)異葎草酮A/B，59c、三環(huán)異加草酮A/B ；60a、三環(huán)過氧化合葎草酮A/B，60b、三環(huán)過氧化葎草酮A/B，60c、三環(huán)過氧化加葎草酮A/B。注側(cè)鏈 R是-CH(CH3)2的為a/合；側(cè)鏈 R是-CH2CH(CH3)2的為b，/；側(cè)鏈 R是-CH(CH3)CH2CH3的為c/加。

表3 硬脂酸在5%pH4.4溶液中的閾值Table 3 Threshold concentrations of taste compounds identified in hop hard resin

3.1.2 葎草酮自氧化產(chǎn)物(13、14、58-60)

TANIGUCHI等[21]將葎草酮在己烷中20℃放置144 h，鑒定了放置前后的物質(zhì)差異，推測出了由α-酸生成三環(huán)含氧異α-酸A/B(13/14)、三環(huán)氫過氧化異α-酸(58)、三環(huán)異α-酸(59)、三環(huán)過氧化α-酸(60)的反應(yīng)途徑(見圖5)：首先α-酸的C4氧化，形成過渡態(tài)的α-酮自由基A。自由基A在C6上的異戊烯側(cè)鏈環(huán)化生成自由基B，并通過C4異戊烯的側(cè)鏈環(huán)化形成過渡態(tài)自由基C。自由基C與活性氧作用，形成氫過氧化自由基、并從氫供體得到一個(gè)氫，從而形成D和D＇。D可以直接轉(zhuǎn)化成三環(huán)過氧化α-酸(60)。 D和D＇也可以通過偶姻重排形成不穩(wěn)定的三環(huán)氫過氧化異α-酸(58)，其進(jìn)一步形成烷氧基自由基E。E會(huì)得氫飽和后形成三環(huán)含氧異α-酸A/B(13/14)，或丟失1個(gè)分子的丙酮形成三環(huán)異α-酸(59)。TANIGUCHI等[21]對(duì)老化的酒花進(jìn)行檢測，已確定了物質(zhì)13、14、58、59的實(shí)際存在，但尚未在酒花樣品中實(shí)際發(fā)現(xiàn)物質(zhì)60。

圖5 形成α-酸的三元環(huán)產(chǎn)物(13、14、58-60)的反應(yīng)途徑Fig.5 Proposed reaction pathway for the formation of tricyclic derivatives of a-acids(13,14,58-60)

3.1.3 葎草酮水溶液氧化產(chǎn)物(15-17/17′)

TANIGUCHI等[17]將4′-羥基同葎草靈酮在pH 4.0的溶液中40 ℃放置1周，比對(duì)放置前后的物質(zhì)變化，提出了由4′-羥基同葎草靈酮生成天蝎葎草靈醇(15、16)、二環(huán)葎草靈醇(17/17′)的反應(yīng)途徑(見圖6)： 4′-羥基同異葎草靈酮C4質(zhì)子化，形成過渡正碳離子A1，C5上的異戊烯基環(huán)化后加上1個(gè)水分子形成雙環(huán)過渡碳正離子A2。A2的C4′上的羥基質(zhì)子化后脫掉1個(gè)水分子，再經(jīng)分子內(nèi)異構(gòu)得到過渡態(tài)的A3。A3的C3″的羥基和C2′的碳之間連接形成醚鍵，從而生成化合物15和16。4′-羥基同異葎草靈酮的羥基質(zhì)子化，然后脫掉1個(gè)水分子生成過渡態(tài)的B1，C5上異戊烯基環(huán)化得到B2，B2得到1個(gè)水分子則生成17/17′。

圖6 4′-羥基同葎草靈酮在水溶液中降解成天蝎葎草醇(15、16)和二環(huán)葎草靈醇(17/17＇)的反應(yīng)途徑Fig.6 Proposed reaction pathway for the formation of scorpiohumulinol A/B(15,16),bicyclocohumulinol A/B from 4′-hydroxyallohumulinone (10)

3.2 黃腐酚及其異構(gòu)化產(chǎn)物

3.2.1 黃腐酚、脫甲基黃腐酚及其異構(gòu)化產(chǎn)物(18-22)

酒花硬脂酸中富含異戊烯基查爾酮，而黃腐酚(18)和脫甲基黃腐酚(19)占查爾酮的90%以上。酒花中存在少量的非查爾酮的異戊烯黃酮，主要在酒花的干燥和貯存過程生成。啤酒中異戊烯基黃酮明顯高于異戊烯基查爾酮，主要原因是釀造過程中異戊烯基查爾酮異構(gòu)化成異戊烯基黃酮(反應(yīng)圖示見圖7)[32]。黃腐酚只有2′一個(gè)羥基，所以只能生成異黃腐酚。而脫甲基黃腐酚含有2′或6′羥基，可以分別異構(gòu)化成8-異戊烯柚皮素(21)、6-異戊烯柚皮素(22)[32]。

圖7 黃腐酚(18)、異黃腐酚(19)、脫甲基黃腐酚(20)、8/6-異戊烯柚皮素(21/22)的結(jié)構(gòu)Fig.7 Structures of the prenylated flavonoids xanthohumol (18)、 desmethylxanthohumol(19)、isoxanthohumol(20)、8/6-prenylnaringenin(21/22)

18在水中的溶解度非常低，在啤酒中的分布大約0.01～0.02 μmol/L。19因其高的化學(xué)活性，在啤酒中無檢出。在皮爾森啤酒中19的含量可以高達(dá)3 μmol/L，而21、22含量低。黃腐酚是唯一存在酒花中的天然抗癌物質(zhì)，而8-異戊烯柚皮素則是植物性雌激素，對(duì)人體健康起積極的作用[24]。

3.2.2 黃腐酚同系物及異構(gòu)化物(25-43，56-57)

在酒花中發(fā)現(xiàn)多種黃腐酚同系物和異構(gòu)化物等衍生物(25-43，56-57)[16]，在5%pH 4.4的溶液中的閾值差異較大。1″,2″-二氫黃腐酚C(25)、腐酚C(34)的閾值較低，只有8和6 μmol/L；而黃腐酚H(35)、異黃腐酚H(36)，閾值較高，25 μmol/L，這說明閾值與物質(zhì)立體結(jié)構(gòu)差異有關(guān)[16]。

3.3 糖苷等硬脂酸組成物(23、24、43-55)

DRESEL等[16]報(bào)道了其他26種含糖苷化合物在內(nèi)的酒花硬脂酸物質(zhì)，其中糖苷化合物槲皮黃酮-3-o-β-D-吡喃葡萄糖(50)、山奈酚-3-o-β-D-吡喃葡萄糖(51)、山奈酚-3-o-β-D-(6″-丙二酰)吡喃葡萄糖(52)呈現(xiàn)較強(qiáng)的苦味和較低的澀味，意味著這些物質(zhì)會(huì)對(duì)啤酒苦味質(zhì)量影響較大；而阿魏酰基酪胺(55)無苦味，只呈現(xiàn)一定的澀味；其他物質(zhì)的閾值在6～198 μmol/L的苦味物質(zhì)。如此大的分布范圍，進(jìn)一步說明了酒花苦味物質(zhì)的復(fù)雜性和多變性。

4 相關(guān)硬脂酸變化的研究

因?yàn)樽罱艑?duì)相關(guān)硬脂酸物質(zhì)的結(jié)構(gòu)取得認(rèn)識(shí)，對(duì)相關(guān)硬脂酸物質(zhì)在釀造和貯存過程變化規(guī)律的研究估計(jì)正在進(jìn)行中，對(duì)僅有的報(bào)道簡述如下：

4.1 α-酸氧化產(chǎn)物

TANIGUCHI等[17]將1個(gè)4′-羥基同異葎草靈酮制成pH 4.0的緩沖啤酒模型溶液，40 ℃條件下貯存，對(duì)其變化情況進(jìn)行跟蹤?？梢钥吹?5和16的含量非常穩(wěn)定，17/17'的含量較為穩(wěn)定，略有17′向17轉(zhuǎn)化的趨勢。

4.2 其他硬脂酸成分的變化

啤酒中的黃腐酚(18)、異黃腐酚(19)、8-異戊烯柚皮素(21)、6-異戊烯柚皮素(22)含量在啤酒貯存過程中無顯著變化，即便是在貯存10年的啤酒中它們的濃度仍保留與新鮮啤酒相近的濃度，這說明這些物質(zhì)的穩(wěn)定性極強(qiáng)[13]。DRSEL[18]等對(duì)75個(gè)酒花品種的117個(gè)苦味物質(zhì)進(jìn)行檢測比對(duì)，發(fā)現(xiàn)黃腐酚M是德國酒花中特有的苦味物質(zhì)，并首次報(bào)道了2″,3″-環(huán)氧黃腐酚的存在。

ALMAGUER等[33]首先報(bào)道用硬脂酸釀酒可以做出與普通啤酒的苦味強(qiáng)度相當(dāng)且愉悅的苦味。DRESEL等[16]用市售的異α-酸浸膏制出IBU23的啤酒I、在煮沸終了和初沸分別添加ε-硬脂酸制得BU值均為27啤酒II和啤酒IV以及通過沸前添加酒花多酚顆粒得到IBU51的啤酒III，對(duì)所得啤酒進(jìn)行了苦味品嘗，并結(jié)合硬脂酸的物質(zhì)組成進(jìn)行了刨析(結(jié)果見表4)。

表4 皮爾森啤酒及用ε-硬脂酸、酒花多酚顆粒所釀啤酒(I-IV)的硬脂酸差異Table 4 Concentration of hard resin-derived taste components in a commercial pilsner-type beer and beer samples I-IV from a brewing trial using ε-extract and spent hops, respectively

續(xù)表4

編號(hào)化合物皮爾森啤酒啤酒I啤酒II啤酒III啤酒IV382″-羥基黃腐酚M<0.01<0.01<0.01<0.0111.4339黃腐酚I0.030.02<0.01<0.01<0.0140黃腐酚O<0.01<0.010.180.870.2941黃腐酚L0.05<0.01 8.6232.379.3342黃腐酚M<0.01 0.030.010.010.0143異黃腐酚M0.010.228.8712.7113.15442″3″-脫氫環(huán)化葎草苯醌<0.01 0.24.02<0.01 0.96451-甲氧基-4-戊乙烯基間苯三酚0.10.228.297.076.1746a/ b順/反-p-香豆酸0.0134.8348.3269.3646.2447a/ b順/反-p-香豆酸甲酯<0.010.030.1040.120.0948a/ b順/反-p-香豆酸乙酯0.01<0.01 1.830.512.0649槲皮素0.010.490.9415.140.7950槲皮黃酮-3-o-β-D-吡喃葡萄糖3.541.424.64566.446.8251山奈酚-3-o-β-D-吡喃葡萄糖12.034.59.42663.343.74 52山奈酚-3-o-β-D-(6″-丙二酰)吡喃葡萄糖0.380.120.3624.082.0353a1-o-β-D-(2-甲基丙酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖3.930.6920.85261.745.36 53c1-o-β-D-(2-甲基丙酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖0.90.128.5214217.93 54b異戊?；g苯三酚-3,5-二-C-D-吡喃葡萄糖0.130.160.71111.16.6755阿魏?；野?.48.027.5923.717.57

經(jīng)品嘗發(fā)現(xiàn)啤酒I和啤酒IV有著與皮爾森啤酒相似的舒服苦感，而啤酒II的苦味則帶有草藥味和藥味、啤酒III的苦味明顯粗糙和澀苦。對(duì)其苦味成分進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，啤酒I主要含有異α-酸和4′-羥基被馕查爾酮(23)、異黃盧蓬(24)，而幾乎不含硬脂酸物質(zhì)(5-9，12-42)。啤酒II含有多量的未異構(gòu)化的黃腐酚衍生物18、25、27、28、30、32-35、37和41。啤酒IV中則含有較低的黃腐酚同系物，卻含有更多的異黃腐酚同系物如19、21、22、36、43。啤酒III在類黃酮硬脂酸成分(5-35)上與啤酒IV無明顯差異，但其阿魏?；野?55)、槲皮素(49)、糖苷物質(zhì)(50-54)的含量比啤酒IV高10倍以上。除1-o-β-D-(2-甲基丙酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖(53a)、1-o-β-D-(2-甲基丁酰) 間苯三酚吡喃葡萄糖(53c)外，這些極性水溶性物質(zhì)在ε-硬脂酸不存在[16]。所以，可以推斷啤酒III中的粗糙和后苦的苦澀味主要由澀苦味的糖苷物質(zhì)造成的[16]。很明顯，利用ε-硬脂酸可生產(chǎn)出苦味質(zhì)量優(yōu)異的富含類黃酮物質(zhì)的健康型啤酒。

展望：在中國，淡爽性Lager 啤酒占據(jù)絕對(duì)地位，酒花的添加通常采用煮沸鍋的3次添加。隨著溶解氧控制水平的提高，影響貯存期苦味質(zhì)量的關(guān)鍵是反式異-α-酸的環(huán)化降解，而β-酸和硬脂酸的衍生物影響應(yīng)該處于補(bǔ)充和次要的地位。但由于這些物質(zhì)的含量微少，目前HPLC MS MS尚難對(duì)低苦味質(zhì)啤酒進(jìn)行準(zhǔn)確定量。需進(jìn)一步提升相關(guān)物質(zhì)的前處理富集技術(shù)，才能夠真正做到對(duì)這些微量物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)控和跟蹤研究。β-酸和硬脂酸的相關(guān)衍生產(chǎn)物機(jī)理的提出和檢測技術(shù)的開發(fā)為人們解析啤酒的苦味質(zhì)量、探討提高啤酒苦味穩(wěn)定性的途徑提供了技術(shù)支撐。尤其是隨著高β-酸酒花品種的培育以及精釀屆用陳化酒花開發(fā)新品種以及高硬脂酸的酒花的使用，對(duì)β-酸和硬脂酸的相關(guān)衍生物的性質(zhì)和變化規(guī)律認(rèn)知提出了更高的要求，尤其是目前相關(guān)結(jié)論僅來自個(gè)別實(shí)驗(yàn)室。當(dāng)然啤酒苦味科學(xué)的認(rèn)識(shí)不可能停留在現(xiàn)有水平，而將相關(guān)新鑒定物質(zhì)應(yīng)用到生產(chǎn)控制尚有很長的路要走。但可以想象，隨著苦味物質(zhì)提取和制備技術(shù)的優(yōu)化和改進(jìn)，將來可以得到不同的苦味物質(zhì)純化物，并結(jié)合不同的添加技術(shù)，實(shí)現(xiàn)啤酒苦味質(zhì)量優(yōu)化和保健功能的開發(fā)。很明顯，將酒花多酚顆粒等進(jìn)行深加工，去除具有劣苦味的糖苷成分、保留具有抗癌和保健的類黃酮苦味物質(zhì)，是提升酒花利用率、開發(fā)功能啤酒的一個(gè)有益方向。