啤酒酒花颗粒异构化研究
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
鏊柚０
酿酒科技２０１０年第１ １期（总第１９７期）·ＬＩＱＵＯＲ—ＭＡＫＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１０ Ｎｏ．１ ｌ（Ｔ０１．１９７）
啤酒酒花颗粒异构化研究
张月婷１，余俊红２，王世清１
（１．青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛２６６００１；２．青岛啤酒股份有限公司，山东青岛２６６０６１）
表２酒花异构化试验设计及结果
由表３可以看出，Ａ、Ｂ、Ｄ、ＡＢ、ＡＤ、Ａ２ Ｄ２对异０【一酸
转化率差异影响显著，说明加热温度、酒花添加量和催化
剂量是酒花颗粒异０【一酸转化的重要控制因素，其中温度
和酒花添加量、温度和催化剂添加量有交互作用，且交互
作用显著，说明温度是酒花颗粒异Ｏｔ一酸转化的关键控制
因素。
３结论
在单因素与响应面试验的基础上。初步研 究了啤酒花颗粒在加热过程中Ｏｔ一酸发生异构 化的影响因素及得到较高异Ｏｔ一酸转化率的最 佳条件。结果表明。以酒花颗粒为原料，使酒花 颗粒在一些列反应条件中Ｏｔ一酸转化为异Ｏｔ一 酸。用紫外分光光度计法分析样品中异仅一酸含 量，酒花颗粒浓度对ａ一酸的异构化影响最大， 加热温度／压力、催化剂用量、ｐＨ值依次递减。 由响应面二次回归方程优化出的最佳条件为． 温度ｌ １６．２９℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化 剂添加量３％，预测转化率值为１１８．０４％；实际 温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化 剂添加量３％，实际测定值为ｌ １６．０３％。拟合度 注：Ｐｒ＞Ｆ的值小于０．０５为影响显著；Ｐｒ＞Ｆ的值小于０．０１为影响极显著． 为９８．３％，此条件下异构化程度最好。
ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆａ－ａｃｉｄｓ ｉｎｔｏ ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ（ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ＷｅＴｅ
１ １６．０３％）ａｓ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ ｗａｓ ａｔ １ １６℃，ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆｈｏｐ ｗａｓ ２ ｇ／１５０ ｍＬ，ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐＨ ｗａｓ １ １，ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ
得到充分异构化：而仅一酸浓度太低时发生的副反应较
多，使最终异ｑ一酸的含量降低。
２．１．４催化剂量影响ａ一酸的异构化率
不同催化剂用量对仅一酸的异构化率的影响结果见
图５。
拿 ｌＯ
一 褥
００
篁 ９０
癣 镪
８０ ７０
６０
∞ ５wenku.baidu.com 昧 ４０
３０
催化剂添加量（％）
图５催化剂量对酒花颗粒异构化的影响
从图５可以看出，随着催化剂的量逐渐增加，酒花浸 膏中ｄ一酸异构化率先上升后下降：催化剂的量在３％ 时，达到最大值，ａ一酸异构化率为９３．９６％，当催化剂的 用量大于３％时开始下降。在４％时ｄ一酸异构化率下降 至７４．２５％。这表明，一定比例的催化剂ＭｇＣｌ２对ｄ一酸异 构化反应还是有影响的。但是添加量过多会对异构化产 生负面作用，破坏反应之间的平衡。 ２．２响应面分析
目前，有关ＯＬ一酸异构化和在酿造过程中利用情况的 研究报道很少。Ｄｊｕｒｔｏｆｔ等人，Ｈｕｇｈｅｓ和Ｍａｒｉｎｏｖｃｔ，Ｉｒ－ ｗｉｎ、Ｊａｃｏｂｓｅｎ、Ｊａｓｋｕｌａ、ＭｃＭｕｒｒｏｕｇｈ、Ｍｅｉｌｇａａｒｄ和Ｍｅｉｌ－ ｇａａｒｄ曾对在酿造过程中酒花仅一酸的利用情况做过研 究。但是这些文章并没有完全解释异构化和利用情况。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｅｅｒ；ｈｏｐ ｐｅｌｌｅｔｓ；ａ－ａｃｉｄｓ；ｉｓｏｍｃｒｉｚａｔｉｏｎ；ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ
啤酒苦味主要来源于酒花中的ｄ一酸。在麦汁煮沸过 程中，添加酒花的ｄ一酸会转变为异Ｏｔ一酸。１９７１年。Ｄｅ Ｋｅｕｋｅｌｅｉｒｅ和Ｖｅｒｚｅｌｅ解释了Ｏｔ一酸异构化的机理【”。异 仅一酸主要贡献是使啤酒具有柔和的苦感。因此ｄ一酸的 异构化就代表了酒花物质在啤酒酿造中的关键反应。然
只是异ｄ一酸。还有反异Ｑ一酸，而且ａ一酸与异ａ一酸都要 经过氧化降解；第三，在回旋槽麦汁澄清阶段、发酵及后 熟过程中，两者都有不同程度的损失。最终仅一酸的利用 率最高只能达到３０％＂４０％。
收稿日期：２０１０－－０７—３０
．图１异仪一酸利用情况 ５０年前，Ｈｏｗａｒｄ和Ｓｌａｔｅｒ认为【２】酒花仅一酸的提取和 异构化情况无法解释其利用率低的原因。它们的利用情 况受蛋白质的沉淀影响很大。而且与仅一酸相比，异０ｔ一酸
回归方程Ｒ－２＝９９．８９％，ＲＭＳＥ＝ｏ．５８５，表明回归方程
拟合程度良好，失拟较小，可以用该方程代替真实实验点 结果进行分析。
响应面分析图和等高线分析图见图６。 从３个等高线图可以看出．当Ｃ、Ｄ两个因素水平一
定时，异ａ一酸的转化率的影响与Ａ、Ｂ的影响是一致的。
· 对试验结果进行方差分析，结果见表３。 表３方差分析
摘要：啤酒苦味的主要来源是ｄ一酸，在麦汁煮沸过程中ａ一酸会转变成苦味更强、溶解性能更好的异ａ一酸。以
单因素和响应面试验设计为基础，啤酒花颗粒为原料，反应温度／压力、酒花添加量、缓冲液ｐＨ值和催化剂使用量 为因素，研究探讨对仅一酸异构化的影响。结果表明，当实际温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值１ｌ，催化剂添加量 ３％时，异ａ一酸转化率最高，达到１１６．０３％。在实际生产过程中，ａ一酸的异构化率并不是很高，若在麦汁煮沸过程中
表１ ４因素水平表
图４。
．，
从图４可以看出，随着添加量增加异构化率先增加
后减少，在１５０ ｍＬ体系中添加４ ｇ酒花时ａ一酸异构化 率达到最大值８０．１９％。虽然随着添加量的增加，体系中
异ｑ一酸浓度也增加，但是ｑ一酸的转化率反而下降，可以
２．２．Ｉ方差分析（表３）
万方数据
堂旦竖：金堡丝：至生溘：生塑塑垄塑鳖显塑垡堡塞黧豳
窑
且实验室小试的最佳方案未必符合大生产结果。所以只
静 Ｓ
浆
能选取一些可控因素如加热温度、压力、缓冲液ｐＨ值、
镪
酒花添加量和催化剂添加量进行试验。在实际啤酒生产
叮
咪
中，８０％左右都添加酒花颗粒。其在热水中崩解速度快。
易溶于水，无需考虑溶解问题．可操作性强，所以考虑用 颗粒状的酒花制品。 ２．１．１温度影响Ｏｔ一酸的异构化率
姜磊釜毳Ｚ型复赫茹矗薪群蒜键控制 竺譬！Ｉ＝巴譬要曼竺要耋标评价异仅一酸对哗酒泡沫稳只有差茎姜荔茬拓；兰磊：二美孑姜壶蔷蕃薏篇ｌｌｌｌ＝夏２：／Ｉ
定性与挂杯性的影响效果ｏ
万方数据
斓
壁塑翌苎垫！！！篁！！塑！璺笙！！！塑！：塑塑垦二竺笪竺鬯！竺！里竺竺呈苎堡！型竺坚翌兰丝！！竺：！！竺！：！！翌
化产率。在酿造过程中影响Ｏｔ一酸异构化的因素有很多，
图３ ｐＨ值对酒花颗粒并构化的影响
从图３可以看出．在酒花颗粒原溶液中异构化率仅 为５３．４６％，随着ｐＨ值逐渐增加，异构化率先增加，且在 ｐＨ值为ｌＯ时达到最大值。酒花颗粒ｄ一酸异构化率为 ９２．０７％，ｐＨ值在ｌＯ以上异构化率呈递减趋势，ｐＨ值为 １１．３ｌ时异构化率为６５．３４％。说明在异构化过程溶液 ｐＨ值对ｄ一酸异构化有影响．偏碱性对其有利。 ２．１．３酒花添加量影响ｄ一酸的异构化率
８６．７３％，达到最大值。超过１２１℃后继续加热转化率开
始下降。
２．１．２ ｐＨ值影响ａ一酸的异构化率
图３结果为不同ｐＨ值对仅一酸的异构化率的影响。
琶 ００ 潞 ９０ 篁 ８０ 辩 ７０ 镪 ６０ ∞ ５０ 咪 ４０
３０
酒花添加量（ｇ）
图４酒花添加量对酒花颗粒异构化的影响
看出，酒花颗粒中ｄ一酸浓度太大。其溶解度受限并不能
作者简介：张月婷（１９８６一），女，黑龙江牡丹江人，在读硕士研究生。研究方向为啤酒泡沫。 通讯作者：王世清，教授。
万方数据
璧竺：苎：苎擎皇，苎蛩蓄三篓孽化筌曼要等：过：苎孝１ ２．。影响ａ一酸异构化因素 量三苎孳璺０竺全掣竺苎竺，霎０三用竺篓篡篓曼妻一‘毒嘉苌ｉｉ；磊＝蠹在自然条件下是没有苦昧的，
２．２．２建立二次响应面回归模型
利用Ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｔ ７．０．０软件进行数据处理。确定了
回归方程。该试验回归方程为：
ｊ
Ｙ，－－９３．７１—６．３２ｘＡ一１６．９６ｘＢ＋０．２２ｘＣ＋３．７３ ｘＤ＋５．８５×
ＡｘＢ一０．１５ｘＡｘＣ一６．３６ｘＡｘＤ－４．７６ｘＢｘＣ＋６．７５ｘＢｘＤ一２．６ｘ ＣｘＤ一１３．７１ｘＡ２－０．４６ｘＢ２－０．８３ｘＣ２－５．７９ｘｌＹ 式中：Ｙ。为酒花ａ一酸转化为异ｎ一酸的转化率．％；Ａ为加热温度 编码值；Ｂ为酒花添加量编码值；Ｃ为ｐＨ值编码值；Ｄ为ＭｇＣｌ２添 加量编码值。
ＺＨＡＮＧ Ｙｕｅ－ｔｉｎ９１．ＹＵ Ｊｕｎ－ｈｏｎ９２ ａｎｄ ＷＡＮＧ Ｓｈｉ－＇ｑｉｎ９１ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＦｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６００１；
２．Ｔｓｉｎｇｔａｏ Ｂｒｅｗｅｒｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６０６１，Ｃｈｉｎａ）
在温度一ｐＨ值，催化剂一ｐＨ值三维图中均出现极值点，已 得到较理想的抛物线型三维图。 ２．２．３ 响应因子水平优化解决方案
由二次回归方程得出最优组合：温度１１６．２９℃．酒 花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化剂添加量３％，预测转化 率值为１１８．０４％。实际温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，
ｐＨ值１ｌ，催化剂添加量３％，实际测定值 “６．０３％，拟合度为９８．３％。
不同酒花添加量对ｄ一酸异构化率的影响结果见
进行单因素试验后，综合考虑到因素之间存在交互 作用也会影响到ａ一酸的异构化及要找出哪种因素是影 响异构化率的最主要因素。以加热温度、ｐＨ值、添加酒花 颗粒量、催化剂ＭｇＣｌ：的量作为影响因素，根据试验中的 最优值设计４因素３水平试验，４个中心点重复试验．共 ２９个试验点，进行响应面试验设计优化，各个因素和水 平见表ｌ，试验设计和结果见表２。
ｌｅｖｅｌ ＷａＳ ＭｇＣｌ２ ３％．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆｉｓｏ－ａ－ａｅｉｄｓ ｗａｓ ｎｏｔ ＳＯ ｈｉｇＩｌ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆｐｒｅｉｓｏｍｅｒｉｚｅｄ ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｗｏｒｔ ｂｏｉｌ－
ｈａｇ ｃｏｕｌｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｕｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｈｏｐ．
图２为不同加热温度或压力下对ｑ一酸异构化率的 影响结果。
拿９０
需８０ Ｓ ７０
牵器
揉４０
３０
１０５ ０．０２５
１１５ ０．０７５
１２１ ０．１
１２８ ０．１２
温度（℃）／压力（－衅ｈ）
图２温度或压力对酒花颗粒异构化的影响
从图２可以看出．随着加热温度逐渐升高异构化率
也在增加，在１２１℃时酒花浸膏中仅一酸异构化率为
加入预异构化的异ａ一酸会使酒花制品利用率提高。
关键词：啤酒；酒花颗粒；ａ一酸；异构化；异ａ一酸
，
中图分类号：ＴＳ２６２．５；ＴＳ２６１－４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００ｌ一９２８６（２０１０）１１－００４８—０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｏｐ Ｐｅｌｌｅｔｓ
ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｈｏｐ，ｂｕｆｆｅｔｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐＨ，ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＭｇＣｌ２ ｏｎ ａ－ａｃｉｄｓ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ＷＣＴｅ ｉｎ—
而，在麦汁煮沸过程中，异构化产率相对较低（最高只能 达到５０％～６０％），再经过麦汁冷却、发酵和冷储等工艺 后。最终成品啤酒中含量更低。同时存在异构化产率的问 题，如图ｌ所示。首先．在煮沸锅中异构化过程受温度、压
力、煮沸时间、麦汁ｐＨ值、比重、酒花添加率、酒花品种
和煮沸方式等影响：其次，ａ一酸在煮沸过程中的产品不
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ａ－ａｃｉｄｓ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｂｅｅｒ ｂｉｔｔｅｒｎｅｓｓ，ａｒｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚｅｄ ｉｎｔｏ ｉｓｏ吨－ａｃｉｄｓ ｉｎ ｗｏｒｔ ｂｏｉｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ａｒｅ ｍｕｃｈ ｂｉｔｔｅｒ ａｎｄ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅ ｅａｓｉｌｙ－ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｔｈａｎ ａ－ａｃｉｄｓ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｈｏｐ ｐｅｌｌｅｔｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｒａｗ
酿酒科技２０１０年第１ １期（总第１９７期）·ＬＩＱＵＯＲ—ＭＡＫＩＮＧ ＳＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ２０１０ Ｎｏ．１ ｌ（Ｔ０１．１９７）
啤酒酒花颗粒异构化研究
张月婷１，余俊红２，王世清１
（１．青岛农业大学食品科学与工程学院，山东青岛２６６００１；２．青岛啤酒股份有限公司，山东青岛２６６０６１）
表２酒花异构化试验设计及结果
由表３可以看出，Ａ、Ｂ、Ｄ、ＡＢ、ＡＤ、Ａ２ Ｄ２对异０【一酸
转化率差异影响显著，说明加热温度、酒花添加量和催化
剂量是酒花颗粒异０【一酸转化的重要控制因素，其中温度
和酒花添加量、温度和催化剂添加量有交互作用，且交互
作用显著，说明温度是酒花颗粒异Ｏｔ一酸转化的关键控制
因素。
３结论
在单因素与响应面试验的基础上。初步研 究了啤酒花颗粒在加热过程中Ｏｔ一酸发生异构 化的影响因素及得到较高异Ｏｔ一酸转化率的最 佳条件。结果表明。以酒花颗粒为原料，使酒花 颗粒在一些列反应条件中Ｏｔ一酸转化为异Ｏｔ一 酸。用紫外分光光度计法分析样品中异仅一酸含 量，酒花颗粒浓度对ａ一酸的异构化影响最大， 加热温度／压力、催化剂用量、ｐＨ值依次递减。 由响应面二次回归方程优化出的最佳条件为． 温度ｌ １６．２９℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化 剂添加量３％，预测转化率值为１１８．０４％；实际 温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化 剂添加量３％，实际测定值为ｌ １６．０３％。拟合度 注：Ｐｒ＞Ｆ的值小于０．０５为影响显著；Ｐｒ＞Ｆ的值小于０．０１为影响极显著． 为９８．３％，此条件下异构化程度最好。
ｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｉｇｈｅｓｔ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆａ－ａｃｉｄｓ ｉｎｔｏ ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ａｃｈｉｅｖｅｄ（ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ＷｅＴｅ
１ １６．０３％）ａｓ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｒｅｔｕｒｅ ｗａｓ ａｔ １ １６℃，ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆｈｏｐ ｗａｓ ２ ｇ／１５０ ｍＬ，ｂｕｆｆｅｒｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐＨ ｗａｓ １ １，ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ
得到充分异构化：而仅一酸浓度太低时发生的副反应较
多，使最终异ｑ一酸的含量降低。
２．１．４催化剂量影响ａ一酸的异构化率
不同催化剂用量对仅一酸的异构化率的影响结果见
图５。
拿 ｌＯ
一 褥
００
篁 ９０
癣 镪
８０ ７０
６０
∞ ５wenku.baidu.com 昧 ４０
３０
催化剂添加量（％）
图５催化剂量对酒花颗粒异构化的影响
从图５可以看出，随着催化剂的量逐渐增加，酒花浸 膏中ｄ一酸异构化率先上升后下降：催化剂的量在３％ 时，达到最大值，ａ一酸异构化率为９３．９６％，当催化剂的 用量大于３％时开始下降。在４％时ｄ一酸异构化率下降 至７４．２５％。这表明，一定比例的催化剂ＭｇＣｌ２对ｄ一酸异 构化反应还是有影响的。但是添加量过多会对异构化产 生负面作用，破坏反应之间的平衡。 ２．２响应面分析
目前，有关ＯＬ一酸异构化和在酿造过程中利用情况的 研究报道很少。Ｄｊｕｒｔｏｆｔ等人，Ｈｕｇｈｅｓ和Ｍａｒｉｎｏｖｃｔ，Ｉｒ－ ｗｉｎ、Ｊａｃｏｂｓｅｎ、Ｊａｓｋｕｌａ、ＭｃＭｕｒｒｏｕｇｈ、Ｍｅｉｌｇａａｒｄ和Ｍｅｉｌ－ ｇａａｒｄ曾对在酿造过程中酒花仅一酸的利用情况做过研 究。但是这些文章并没有完全解释异构化和利用情况。
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｂｅｅｒ；ｈｏｐ ｐｅｌｌｅｔｓ；ａ－ａｃｉｄｓ；ｉｓｏｍｃｒｉｚａｔｉｏｎ；ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ
啤酒苦味主要来源于酒花中的ｄ一酸。在麦汁煮沸过 程中，添加酒花的ｄ一酸会转变为异Ｏｔ一酸。１９７１年。Ｄｅ Ｋｅｕｋｅｌｅｉｒｅ和Ｖｅｒｚｅｌｅ解释了Ｏｔ一酸异构化的机理【”。异 仅一酸主要贡献是使啤酒具有柔和的苦感。因此ｄ一酸的 异构化就代表了酒花物质在啤酒酿造中的关键反应。然
只是异ｄ一酸。还有反异Ｑ一酸，而且ａ一酸与异ａ一酸都要 经过氧化降解；第三，在回旋槽麦汁澄清阶段、发酵及后 熟过程中，两者都有不同程度的损失。最终仅一酸的利用 率最高只能达到３０％＂４０％。
收稿日期：２０１０－－０７—３０
．图１异仪一酸利用情况 ５０年前，Ｈｏｗａｒｄ和Ｓｌａｔｅｒ认为【２】酒花仅一酸的提取和 异构化情况无法解释其利用率低的原因。它们的利用情 况受蛋白质的沉淀影响很大。而且与仅一酸相比，异０ｔ一酸
回归方程Ｒ－２＝９９．８９％，ＲＭＳＥ＝ｏ．５８５，表明回归方程
拟合程度良好，失拟较小，可以用该方程代替真实实验点 结果进行分析。
响应面分析图和等高线分析图见图６。 从３个等高线图可以看出．当Ｃ、Ｄ两个因素水平一
定时，异ａ一酸的转化率的影响与Ａ、Ｂ的影响是一致的。
· 对试验结果进行方差分析，结果见表３。 表３方差分析
摘要：啤酒苦味的主要来源是ｄ一酸，在麦汁煮沸过程中ａ一酸会转变成苦味更强、溶解性能更好的异ａ一酸。以
单因素和响应面试验设计为基础，啤酒花颗粒为原料，反应温度／压力、酒花添加量、缓冲液ｐＨ值和催化剂使用量 为因素，研究探讨对仅一酸异构化的影响。结果表明，当实际温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，ｐＨ值１ｌ，催化剂添加量 ３％时，异ａ一酸转化率最高，达到１１６．０３％。在实际生产过程中，ａ一酸的异构化率并不是很高，若在麦汁煮沸过程中
表１ ４因素水平表
图４。
．，
从图４可以看出，随着添加量增加异构化率先增加
后减少，在１５０ ｍＬ体系中添加４ ｇ酒花时ａ一酸异构化 率达到最大值８０．１９％。虽然随着添加量的增加，体系中
异ｑ一酸浓度也增加，但是ｑ一酸的转化率反而下降，可以
２．２．Ｉ方差分析（表３）
万方数据
堂旦竖：金堡丝：至生溘：生塑塑垄塑鳖显塑垡堡塞黧豳
窑
且实验室小试的最佳方案未必符合大生产结果。所以只
静 Ｓ
浆
能选取一些可控因素如加热温度、压力、缓冲液ｐＨ值、
镪
酒花添加量和催化剂添加量进行试验。在实际啤酒生产
叮
咪
中，８０％左右都添加酒花颗粒。其在热水中崩解速度快。
易溶于水，无需考虑溶解问题．可操作性强，所以考虑用 颗粒状的酒花制品。 ２．１．１温度影响Ｏｔ一酸的异构化率
姜磊釜毳Ｚ型复赫茹矗薪群蒜键控制 竺譬！Ｉ＝巴譬要曼竺要耋标评价异仅一酸对哗酒泡沫稳只有差茎姜荔茬拓；兰磊：二美孑姜壶蔷蕃薏篇ｌｌｌｌ＝夏２：／Ｉ
定性与挂杯性的影响效果ｏ
万方数据
斓
壁塑翌苎垫！！！篁！！塑！璺笙！！！塑！：塑塑垦二竺笪竺鬯！竺！里竺竺呈苎堡！型竺坚翌兰丝！！竺：！！竺！：！！翌
化产率。在酿造过程中影响Ｏｔ一酸异构化的因素有很多，
图３ ｐＨ值对酒花颗粒并构化的影响
从图３可以看出．在酒花颗粒原溶液中异构化率仅 为５３．４６％，随着ｐＨ值逐渐增加，异构化率先增加，且在 ｐＨ值为ｌＯ时达到最大值。酒花颗粒ｄ一酸异构化率为 ９２．０７％，ｐＨ值在ｌＯ以上异构化率呈递减趋势，ｐＨ值为 １１．３ｌ时异构化率为６５．３４％。说明在异构化过程溶液 ｐＨ值对ｄ一酸异构化有影响．偏碱性对其有利。 ２．１．３酒花添加量影响ｄ一酸的异构化率
８６．７３％，达到最大值。超过１２１℃后继续加热转化率开
始下降。
２．１．２ ｐＨ值影响ａ一酸的异构化率
图３结果为不同ｐＨ值对仅一酸的异构化率的影响。
琶 ００ 潞 ９０ 篁 ８０ 辩 ７０ 镪 ６０ ∞ ５０ 咪 ４０
３０
酒花添加量（ｇ）
图４酒花添加量对酒花颗粒异构化的影响
看出，酒花颗粒中ｄ一酸浓度太大。其溶解度受限并不能
作者简介：张月婷（１９８６一），女，黑龙江牡丹江人，在读硕士研究生。研究方向为啤酒泡沫。 通讯作者：王世清，教授。
万方数据
璧竺：苎：苎擎皇，苎蛩蓄三篓孽化筌曼要等：过：苎孝１ ２．。影响ａ一酸异构化因素 量三苎孳璺０竺全掣竺苎竺，霎０三用竺篓篡篓曼妻一‘毒嘉苌ｉｉ；磊＝蠹在自然条件下是没有苦昧的，
２．２．２建立二次响应面回归模型
利用Ｄｅｓｉｇｎ ｅｘｐｅｒｔ ７．０．０软件进行数据处理。确定了
回归方程。该试验回归方程为：
ｊ
Ｙ，－－９３．７１—６．３２ｘＡ一１６．９６ｘＢ＋０．２２ｘＣ＋３．７３ ｘＤ＋５．８５×
ＡｘＢ一０．１５ｘＡｘＣ一６．３６ｘＡｘＤ－４．７６ｘＢｘＣ＋６．７５ｘＢｘＤ一２．６ｘ ＣｘＤ一１３．７１ｘＡ２－０．４６ｘＢ２－０．８３ｘＣ２－５．７９ｘｌＹ 式中：Ｙ。为酒花ａ一酸转化为异ｎ一酸的转化率．％；Ａ为加热温度 编码值；Ｂ为酒花添加量编码值；Ｃ为ｐＨ值编码值；Ｄ为ＭｇＣｌ２添 加量编码值。
ＺＨＡＮＧ Ｙｕｅ－ｔｉｎ９１．ＹＵ Ｊｕｎ－ｈｏｎ９２ ａｎｄ ＷＡＮＧ Ｓｈｉ－＇ｑｉｎ９１ （１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＦｏｏｄ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｑｉｎｇｄａｏ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６００１；
２．Ｔｓｉｎｇｔａｏ Ｂｒｅｗｅｒｙ Ｃｏ．Ｌｔｄ．，Ｑｉｎｇｄａｏ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ ２６６０６１，Ｃｈｉｎａ）
在温度一ｐＨ值，催化剂一ｐＨ值三维图中均出现极值点，已 得到较理想的抛物线型三维图。 ２．２．３ 响应因子水平优化解决方案
由二次回归方程得出最优组合：温度１１６．２９℃．酒 花添加量２ ｇ，ｐＨ值ｌｌ，催化剂添加量３％，预测转化 率值为１１８．０４％。实际温度为１１６℃，酒花添加量２ ｇ，
ｐＨ值１ｌ，催化剂添加量３％，实际测定值 “６．０３％，拟合度为９８．３％。
不同酒花添加量对ｄ一酸异构化率的影响结果见
进行单因素试验后，综合考虑到因素之间存在交互 作用也会影响到ａ一酸的异构化及要找出哪种因素是影 响异构化率的最主要因素。以加热温度、ｐＨ值、添加酒花 颗粒量、催化剂ＭｇＣｌ：的量作为影响因素，根据试验中的 最优值设计４因素３水平试验，４个中心点重复试验．共 ２９个试验点，进行响应面试验设计优化，各个因素和水 平见表ｌ，试验设计和结果见表２。
ｌｅｖｅｌ ＷａＳ ＭｇＣｌ２ ３％．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅ ｙｉｅｌｄ ｏｆｉｓｏ－ａ－ａｅｉｄｓ ｗａｓ ｎｏｔ ＳＯ ｈｉｇＩｌ ｉｎ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆｐｒｅｉｓｏｍｅｒｉｚｅｄ ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ｄｕｒｉｎｇ ｗｏｒｔ ｂｏｉｌ－
ｈａｇ ｃｏｕｌｄ ｅｎｈａｎｃｅ ｔｈｅ ｕｓｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｈｏｐ．
图２为不同加热温度或压力下对ｑ一酸异构化率的 影响结果。
拿９０
需８０ Ｓ ７０
牵器
揉４０
３０
１０５ ０．０２５
１１５ ０．０７５
１２１ ０．１
１２８ ０．１２
温度（℃）／压力（－衅ｈ）
图２温度或压力对酒花颗粒异构化的影响
从图２可以看出．随着加热温度逐渐升高异构化率
也在增加，在１２１℃时酒花浸膏中仅一酸异构化率为
加入预异构化的异ａ一酸会使酒花制品利用率提高。
关键词：啤酒；酒花颗粒；ａ一酸；异构化；异ａ一酸
，
中图分类号：ＴＳ２６２．５；ＴＳ２６１－４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００ｌ一９２８６（２０１０）１１－００４８—０５
Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｔｈｅ Ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｈｏｐ Ｐｅｌｌｅｔｓ
ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
ｒｅａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅ，ｔｈｅ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｈｏｐ，ｂｕｆｆｅｔｉｎｇ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐＨ，ａｎｄ ｔｈｅ ｕｓｅ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ＭｇＣｌ２ ｏｎ ａ－ａｃｉｄｓ ｉｓｏｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ＷＣＴｅ ｉｎ—
而，在麦汁煮沸过程中，异构化产率相对较低（最高只能 达到５０％～６０％），再经过麦汁冷却、发酵和冷储等工艺 后。最终成品啤酒中含量更低。同时存在异构化产率的问 题，如图ｌ所示。首先．在煮沸锅中异构化过程受温度、压
力、煮沸时间、麦汁ｐＨ值、比重、酒花添加率、酒花品种
和煮沸方式等影响：其次，ａ一酸在煮沸过程中的产品不
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ａ－ａｃｉｄｓ，ｔｈｅ ｍａｉｎ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｂｅｅｒ ｂｉｔｔｅｒｎｅｓｓ，ａｒｅ ｉｓｏｍｅｒｉｚｅｄ ｉｎｔｏ ｉｓｏ吨－ａｃｉｄｓ ｉｎ ｗｏｒｔ ｂｏｉｌｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｉｓｏ－ａ－ａｃｉｄｓ ａｒｅ ｍｕｃｈ ｂｉｔｔｅｒ ａｎｄ
ｍａｔｅｒｉａｌｓ，ｔｈｅ ｅａｓｉｌｙ－ｄｉｓｓｏｌｖｅｄ ｔｈａｎ ａ－ａｃｉｄｓ．Ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ ｆａｃｔｏｒ ｔｅｓｔ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ，ｈｏｐ ｐｅｌｌｅｔｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｒａｗ