王超群,谷方紅,段開紅
1(內蒙古農業大學食品科學與工程學院,內蒙古呼和浩特,010018)2(中國食品發酵工業研究院,北京,100027)
不同酒花中多酚物質的測定
王超群1,谷方紅2,段開紅1
1(內蒙古農業大學食品科學與工程學院,內蒙古呼和浩特,010018)2(中國食品發酵工業研究院,北京,100027)
利用高效液相色譜法檢測酒花中12種小分子多酚的含量。該方法的緊密度和準確性高,重現性好,最低檢出限小于1.0 mg/L,加標回收率均大于92%,RSD%小于5%,說明該方法準確可靠。用該方法對18種酒花顆粒中的12種多酚物質進行定量分析。
高效液相色譜,酒花,多酚
多酚物質是羥基直接連接在芳環上的酚類及聚合物的總稱。按其分子量分布分為單寧類化合物(相對分子量為500~3 000)和非單寧類化合物(分子量<500,>3 000)。本文主要是針對分子量<500的酚類物質做研究,包括酚酸化合物、黃酮醇類化合物、兒茶酸類化合物以及花色素原。
分子量小于500的酚類物質對啤酒是有利的,如酒花中的酚酸類物質有利于啤酒的口味,單體多酚及低聚體具蹂化力,能沉淀麥汁中高分子蛋白,提高啤酒的非生物穩定性。近代啤酒工業對多酚的研究結果表明,啤酒釀造過程中多酚的影響是利大于弊。所以,保留適量的多酚比除去多酚顯得有利,啤酒中比較合適的總多酚含量在110~130 mg/L。
不同酒花品種所提供的多酚物質是不同的[1]。檢測不同酒花中的小分子多酚的種類及含量,有利于指導啤酒生產中酒花的添加,給予啤酒特殊的風味[2]。
本文主要對哈拉道、卡斯卡特、努革特等18種酒花顆粒中的12種小分子多酚進行檢測,確定這12種小分子多酚的含量。
甲醇:HPLC級色譜純;乙腈:HPLC級色譜純;甲酸:分析純;水為超純水。
香草酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、原兒茶酸、龍膽酸、沒食子酸、芥子酸、綠原酸、槲皮素、山奈酚、蘆丁12種物質的標準品:均購于百靈威。
18種90型顆粒酒花分別為:德國哈拉道地區的PERLE(HPE)、HALLERTAU(HHA)、HALLERTAU TAURUS(HHT)、HERSBRUCK(縮寫HHE))、SPALT(HSE)、SAPHIR(HSA)、HALLERTAU MAGNUM(HHM);蒂特南地區的 TETTNANG(TTE)、美國(2005 年)的VANGUARD、CLUSTER、GALENA、TOMAHAWK、MILLENNIUM、甘肅天馬(2009年)的哈拉道、卡斯卡特、馬努革特、青島大花、Barth公司(2009年)的捷克薩茲(CSA)。
導津LC-vt高效液相色譜儀;ZORBAX SB-C18柱;醫用數控超聲波清洗器;電子分析天平;真空泵;旋轉蒸發儀;紫外可見分光光度計。
準確稱取多酚標樣12.5 mg,用甲醇分別定容到25mL容量瓶中,將標準品儲備液置于-20℃冰箱中保存,使用時再用甲醇稀釋到所需濃度。
取5g酒花顆粒溶于100mL的60%丙酮水溶液中,20℃下,在醫用數控超聲波清洗器中超聲30 min,經減壓濃縮后,將殘渣溶于5mL甲醇中,用0.45 μm的濾膜過濾后,存于冰箱中備用。
色譜柱:安捷倫 ZORBAX SB-C18柱(5 μm,250 mm×4.6 mm);柱溫:30℃;流速:1mL/min;進樣:10.0μL;檢測波長:280 nm;流動相 A:5%甲醇(含0.1%甲酸)水溶液,B:5%乙腈(含0.1%甲酸)甲醇溶液;洗脫梯度:0~15 min,26%B;15~30 min,40%B;40~50 min,65%B;50~60 min,0%B。
由紫外可見分光光度計在200~400nm波長范圍內掃描,確定多酚物質在 265、280、300、320nm 處均有最大吸收,所以在這4個波長下對多酚物質進行檢測。在吸收波長為300 nm時,各標準品的分離效果、峰型最好,且各種酚都得到了完全分離。而其他3個波長下,酚類物質沒能完全檢測出。實驗選用300 nm為多酚物質的檢測波長。
檢測多酚物質的流動相一般有甲醇水溶液、乙腈水溶液、乙腈-甲醇水溶液、甲醇-四氫呋喃水溶液、乙腈-四氫呋喃水溶液等幾種[6]。根據分離效果,選用乙腈-甲醇水溶液為流動相。
僅用甲醇水作流動相很難實現標樣的完全分離,因此在甲醇溶液中加入了少量的乙腈,來實現多酚物質的完全分離,如圖1和圖2所示。

圖1 十二種多酚物質標樣的HPLC圖譜

圖2 十二種多酚物質標樣在改變HPLC條件后的分離圖譜
考慮到酚類化合物常帶有酚羥基,在水中會部分解離,而未解離的羥基與固定相作用較強,容易導致拖尾[7]。酸性條件下酚類物質的電離被抑制,成為中性分子在反相條件下的疏水締合物,分離效果和峰型明顯改善[8]。考慮到色譜柱的pH范圍,所以流動相A和B中均加0.1%甲酸。
圖1和圖2相比,圖1的分離效果不如圖2,并且出峰時間時間較長,所以將流動相B制為5%乙腈(0.1%甲酸)的甲醇溶液。
在多酚物質線性范圍內(1~20 mg/L),配制一系列不同濃度的標樣混合溶液(n=6),以標樣峰面積對濃度(mg/L)進行線性回歸,得到標樣的回歸方程和相關系數。以S/N=3為標準,測得各標樣的最低檢出限。結果如表1中所示。

表1 多酚物質的回歸方程[A3]、檢出限
該方法的加標回收率及精密度如表2所示。

表2 多酚物質的加標回收率、RSD
將酒花中提取出的多酚物質在已確定的多酚檢測條件下進樣,其分離圖譜見圖3。
將標樣與圖3比較,可以確定酒花中沒食子酸、原兒茶酸、綠原酸、香草酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、芥子酸、蘆丁、槲皮素、山奈酚、龍膽酸等12種多酚物質的含量。

圖3 酒花樣品分離圖譜
用2.2方法制備的多酚提取液,經高效液相色譜檢測,得到18種酒花中12中多酚物質的含量,如表3所示。從表3中數據可以看出,在12種酚類物質中,酒花中以蘆丁、槲皮素和山奈酚等物質的含量較高。

表3 不同酒花品種中各多酚物質的含量 mg/mL
用60%丙酮水溶液提取法——高效液相色譜法檢測酒花中的12中多酚物質,選擇適宜的檢測波長,通過調節流速、柱溫等參數,可以把酒花中的酚類物質較好的分離,各酚的標準曲線具有良好的線性,能夠用于定量分析。用該方法檢測了18種顆粒酒花中的12種多酚物質的含量。并且和文獻中相對應的酒花的多酚含量進行了比較,所得到的數據是可靠的。
這12種多酚在各酒花中的含量不一,總體來說,蘆丁、槲皮素以及山奈酚的含量較高,其次是龍膽酸和阿魏酸,其他的多酚在顆粒酒花中的含量都很少。
由于酒花中的酚酸類物質有利于啤酒的口味,單體多酚及低聚體具蹂化力能沉淀麥汁中高分子蛋白,提高啤酒的非生物穩定性。所以本實驗對于啤酒的生產具有一定指導意義,根據酒花中酚酸類物質含量,選擇適當的酒花品種,可以改善啤酒的口味。根據單體多酚及低聚體含量,選擇合適的酒花,能夠改善啤酒的渾濁現象,提高啤酒的非生物穩定性。
[1]陳霞.多酚物質對啤酒穩定性的影響[J].廣州食品工業科技,2002,65(1):25-27.
[2]蔣愛英.多酚物質對啤酒質量和風味的影響[J].啤酒科技,2004(10):21-22.
[3]Koen Goiris,Evelien Syryn,Barbara Jaskula,et al.Hop polyphenols:potential for beer flavour stability[J].Proceedings of the 30th EBC Congress PRAGUE,2005,157:1 331-1 341.
[4]Dr.Adrian Forster.Polyphenoles in Saaz Hops[J].Chmelarstvi Internationale Ausgbe,1999:45-51.
[5]杜麗娟,薛潔,王異靜.反相高效液相色譜法測定獼猴桃酒中的多酚物質[J].釀酒,2008(1):72-74.
[6]孫承峰,姜竹茂,楊建榮.反相高效液相色譜法測定蘋果多酚的含量[J].食品工業科技,2006(7):182-189.
[7]李苗苗,于淑娟.黃酮類化合物現代分析方法概述[J].食品與發酵工業,2007,33(7):119-122.
[8]李永庫,李曉靜,歐小輝.果汁中9種酚酸化合物的RP-HPLC-PAD 分析[J].食品與發酵工業,2007,33(7):135-138.
Determination of Polyphenols in Different Hops
Wang Chao-qun1,Gu Fang-hong2,Duan Kai-hong1
1(College of Food Science and Engineering,Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)2(China National Research Institute of Food & Fermentation Industries,Beijing 100027,China)
high performance liquid chromatographic(HPLC)method for determination of small molecule polyphenols in hops was established in this paper.The detection limit of this method was under 1.0mg/L,and the recoveries of the polyphenols were all above 92%and relative standard deviation were all bellow 5%,which suggested that the method was accurate.And using the method in determination of 12 polyphenols in 18 kinds of hops.
HPLC,Hops,Polyphenols
碩士。
2010-08-16,改回日期:2010-06-25