不同酒花中多酚物质的测定

2010-11-02 06:26王超群谷方红段开红
食品与发酵工业 2010年12期
关键词:酒花标样酚类

王超群,谷方红,段开红

1(内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特,010018)2(中国食品发酵工业研究院,北京,100027)

不同酒花中多酚物质的测定

王超群1,谷方红2,段开红1

1(内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古呼和浩特,010018)2(中国食品发酵工业研究院,北京,100027)

利用高效液相色谱法检测酒花中12种小分子多酚的含量。该方法的紧密度和准确性高,重现性好,最低检出限小于1.0 mg/L,加标回收率均大于92%,RSD%小于5%,说明该方法准确可靠。用该方法对18种酒花颗粒中的12种多酚物质进行定量分析。

高效液相色谱,酒花,多酚

多酚物质是羟基直接连接在芳环上的酚类及聚合物的总称。按其分子量分布分为单宁类化合物(相对分子量为500~3 000)和非单宁类化合物(分子量<500,>3 000)。本文主要是针对分子量<500的酚类物质做研究,包括酚酸化合物、黄酮醇类化合物、儿茶酸类化合物以及花色素原。

分子量小于500的酚类物质对啤酒是有利的,如酒花中的酚酸类物质有利于啤酒的口味,单体多酚及低聚体具蹂化力,能沉淀麦汁中高分子蛋白,提高啤酒的非生物稳定性。近代啤酒工业对多酚的研究结果表明,啤酒酿造过程中多酚的影响是利大于弊。所以,保留适量的多酚比除去多酚显得有利,啤酒中比较合适的总多酚含量在110~130 mg/L。

不同酒花品种所提供的多酚物质是不同的[1]。检测不同酒花中的小分子多酚的种类及含量,有利于指导啤酒生产中酒花的添加,给予啤酒特殊的风味[2]。

本文主要对哈拉道、卡斯卡特、努革特等18种酒花颗粒中的12种小分子多酚进行检测,确定这12种小分子多酚的含量。

1 材料与方法

1.1 实验材料

甲醇:HPLC级色谱纯;乙腈:HPLC级色谱纯;甲酸:分析纯;水为超纯水。

香草酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、原儿茶酸、龙胆酸、没食子酸、芥子酸、绿原酸、槲皮素、山奈酚、芦丁12种物质的标准品:均购于百灵威。

18种90型颗粒酒花分别为:德国哈拉道地区的PERLE(HPE)、HALLERTAU(HHA)、HALLERTAU TAURUS(HHT)、HERSBRUCK(缩写HHE))、SPALT(HSE)、SAPHIR(HSA)、HALLERTAU MAGNUM(HHM);蒂特南地区的 TETTNANG(TTE)、美国(2005 年)的VANGUARD、CLUSTER、GALENA、TOMAHAWK、MILLENNIUM、甘肃天马(2009年)的哈拉道、卡斯卡特、马努革特、青岛大花、Barth公司(2009年)的捷克萨兹(CSA)。

1.2 主要仪器

导津LC-vt高效液相色谱仪;ZORBAX SB-C18柱;医用数控超声波清洗器;电子分析天平;真空泵;旋转蒸发仪;紫外可见分光光度计。

2 实验方法

2.1 标准品的配制

准确称取多酚标样12.5 mg,用甲醇分别定容到25mL容量瓶中,将标准品储备液置于-20℃冰箱中保存,使用时再用甲醇稀释到所需浓度。

2.2 样品的提取

取5g酒花颗粒溶于100mL的60%丙酮水溶液中,20℃下,在医用数控超声波清洗器中超声30 min,经减压浓缩后,将残渣溶于5mL甲醇中,用0.45 μm的滤膜过滤后,存于冰箱中备用。

2.3 色谱条件[3-5]

色谱柱:安捷伦 ZORBAX SB-C18柱(5 μm,250 mm×4.6 mm);柱温:30℃;流速:1mL/min;进样:10.0μL;检测波长:280 nm;流动相 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;洗脱梯度:0~15 min,26%B;15~30 min,40%B;40~50 min,65%B;50~60 min,0%B。

3 实验结果与讨论

3.1 检测波长的选择

由紫外可见分光光度计在200~400nm波长范围内扫描,确定多酚物质在 265、280、300、320nm 处均有最大吸收,所以在这4个波长下对多酚物质进行检测。在吸收波长为300 nm时,各标准品的分离效果、峰型最好,且各种酚都得到了完全分离。而其他3个波长下,酚类物质没能完全检测出。实验选用300 nm为多酚物质的检测波长。

3.2 流动相的选择

检测多酚物质的流动相一般有甲醇水溶液、乙腈水溶液、乙腈-甲醇水溶液、甲醇-四氢呋喃水溶液、乙腈-四氢呋喃水溶液等几种[6]。根据分离效果,选用乙腈-甲醇水溶液为流动相。

仅用甲醇水作流动相很难实现标样的完全分离,因此在甲醇溶液中加入了少量的乙腈,来实现多酚物质的完全分离,如图1和图2所示。

图1 十二种多酚物质标样的HPLC图谱

图2 十二种多酚物质标样在改变HPLC条件后的分离图谱

考虑到酚类化合物常带有酚羟基,在水中会部分解离,而未解离的羟基与固定相作用较强,容易导致拖尾[7]。酸性条件下酚类物质的电离被抑制,成为中性分子在反相条件下的疏水缔合物,分离效果和峰型明显改善[8]。考虑到色谱柱的pH范围,所以流动相A和B中均加0.1%甲酸。

图1和图2相比,图1的分离效果不如图2,并且出峰时间时间较长,所以将流动相B制为5%乙腈(0.1%甲酸)的甲醇溶液。

3.3 线性范围和检出限

在多酚物质线性范围内(1~20 mg/L),配制一系列不同浓度的标样混合溶液(n=6),以标样峰面积对浓度(mg/L)进行线性回归,得到标样的回归方程和相关系数。以S/N=3为标准,测得各标样的最低检出限。结果如表1中所示。

表1 多酚物质的回归方程[A3]、检出限

3.4 回收率和精密度

该方法的加标回收率及精密度如表2所示。

表2 多酚物质的加标回收率、RSD

3.5 样品的测定

3.5.1 样品中多酚物质的定性

将酒花中提取出的多酚物质在已确定的多酚检测条件下进样,其分离图谱见图3。

将标样与图3比较,可以确定酒花中没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、香草酸、咖啡酸、香豆酸、阿魏酸、芥子酸、芦丁、槲皮素、山奈酚、龙胆酸等12种多酚物质的含量。

图3 酒花样品分离图谱

3.5 不同酒花品种中各多酚物质的含量

用2.2方法制备的多酚提取液,经高效液相色谱检测,得到18种酒花中12中多酚物质的含量,如表3所示。从表3中数据可以看出,在12种酚类物质中,酒花中以芦丁、槲皮素和山奈酚等物质的含量较高。

表3 不同酒花品种中各多酚物质的含量 mg/mL

4 结论

用60%丙酮水溶液提取法——高效液相色谱法检测酒花中的12中多酚物质,选择适宜的检测波长,通过调节流速、柱温等参数,可以把酒花中的酚类物质较好的分离,各酚的标准曲线具有良好的线性,能够用于定量分析。用该方法检测了18种颗粒酒花中的12种多酚物质的含量。并且和文献中相对应的酒花的多酚含量进行了比较,所得到的数据是可靠的。

这12种多酚在各酒花中的含量不一,总体来说,芦丁、槲皮素以及山奈酚的含量较高,其次是龙胆酸和阿魏酸,其他的多酚在颗粒酒花中的含量都很少。

由于酒花中的酚酸类物质有利于啤酒的口味,单体多酚及低聚体具蹂化力能沉淀麦汁中高分子蛋白,提高啤酒的非生物稳定性。所以本实验对于啤酒的生产具有一定指导意义,根据酒花中酚酸类物质含量,选择适当的酒花品种,可以改善啤酒的口味。根据单体多酚及低聚体含量,选择合适的酒花,能够改善啤酒的浑浊现象,提高啤酒的非生物稳定性。

[1]陈霞.多酚物质对啤酒稳定性的影响[J].广州食品工业科技,2002,65(1):25-27.

[2]蒋爱英.多酚物质对啤酒质量和风味的影响[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]杜丽娟,薛洁,王异静.反相高效液相色谱法测定猕猴桃酒中的多酚物质[J].酿酒,2008(1):72-74.

[6]孙承峰,姜竹茂,杨建荣.反相高效液相色谱法测定苹果多酚的含量[J].食品工业科技,2006(7):182-189.

[7]李苗苗,于淑娟.黄酮类化合物现代分析方法概述[J].食品与发酵工业,2007,33(7):119-122.

[8]李永库,李晓静,欧小辉.果汁中9种酚酸化合物的RP-HPLC-PAD 分析[J].食品与发酵工业,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

硕士。

2010-08-16,改回日期:2010-06-25

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