茶提取物对啤酒抗氧化作用的影响

梁娟娟



茶提取物对啤酒抗氧化作用的影响

梁娟娟

（广西职业技术学院，广西 南宁，530226）

啤酒生产及贮藏过程中，容易发生氧化、产生浑浊、氧化味等问题，影响啤酒品质。该文利用茶叶提取物具有的抗氧化性能，将茶粉添加至啤酒酿造的三个工艺环节中，考察成品啤酒的抗氧化性能。跟踪测定的试验结果显示，添加了茶粉的啤酒茶多酚含量明显增加，能明显抑制邻苯三酚自氧化产生的氧自由基（O2-·）的清除能力，并且茶啤酒的总还原力显著高于不经茶粉处理的空白对照，茶啤酒的抗氧化性能明显提高。

啤酒；茶叶提取物；抗氧化；茶多酚

近年来茶的生化药理成分和保健功效不断地被发掘和认可，并且人们也越来越重视对茶叶的综合利用和特定药力保健功能的开发。茶叶具有天然强抗氧化作用［1，2］的功效，可以有效地改善传统啤酒酿造工艺中产生的氧化味等问题。在啤酒中加入茶提取物制成的茶啤酒兼具了茶的药理保健功效和啤酒独特的色、香、味等风味，以及啤酒本身丰富的营养价值等，能够满足多种消费群体的不同需求。

1 实验方法及目的

为了研究茶提取物对啤酒抗氧化作用的影响，笔者设置了一组实验，按照一般的做法，笔者在啤酒酿造过程中的煮沸过程，发酵过程添加茶叶提取物，通过实验对照以及理化分析法和综合评价法来确定茶粉中茶多酚抗氧化的作用。

2 材料及方法

2.1 材料

2.1.1 原料

麦芽和酒花，华润雪花啤酒（广西）有限公司合肥分公司供应。

茶多酚，大闽食品（漳州）有限公司提供。

2.1.2 菌种

啤酒酵母，华润雪花啤酒（广西）有限公司合肥分公司提供。

仪器名称 型号 厂家净化工作台 sw-cj-id 苏州净化设备有限公司722分光光度计 722s 上海精密科学仪器有限公司数显pH计 phs-25 上海康仪仪器有限公司电子天平 bs110s 北京赛多利斯天平有限公司数显恒温水浴锅hh-6 金坛市高华仪器有限公司手持糖度计 way 上海精密科学仪器有限公司灭菌锅 ldzx-4011上海申安医疗器械厂煮锅 ZSTG22广东枝发不锈钢实业有限公司电磁炉 WT2116广东省佛山市顺德区美的工业城

2.1.3 仪器与设备

2.2 实验内容与方法

2.2.1 啤酒酿造工艺流程及实验方案

注：其中①、②、③分别表示茶粉的三个添加位置。

2.2.2 啤酒酿造的操作要点

2.2.2.1 实验方案及添加要点

将茶叶中营养成分、有效成分加入到啤酒中，可以有茶多酚、茶粉、茶汤三种不同添加方式，本实验选择添加茶粉。

茶粉直接添加：干茶磨碎后，按重量梯度分为若干组，每一组（分若干平行）分别在啤酒酿造中的煮沸时、主发酵时、后发酵时等量加入。

2.2.2.2 糖化

糖化是利用麦芽本身所含的各种酶，将麦芽及辅料中淀粉、蛋白质、半纤维素等进一步分解成可溶性物质的过程［4，5］。

麦芽粉碎量，加入3倍体积的蒸馏水。将麦芽汁温度调至35～37℃，然后按照图2-1所示进行操作，当I2检测麦汁不变蓝即为糖化的终点。

35～37 ℃（30min）→60～63℃（60～120min）→63～70℃（30～40min）（保温糖化至碘反应完全）→76～78℃（10min）→生麦芽汁过滤

图2-1 糖化工艺操作流程

2.2.2.3 煮沸

麦汁沸腾后开始计时，将糖化后的麦汁煮沸90分钟。在煮的过程中，酒花［6］分三次添加。

①12ºP浅色啤酒添加量为1～1.2g/L麦芽汁。

②分三次添加，麦汁初始沸腾时加酒花总量的20%，40min加酒花总量的40%，煮沸结束时，加入剩余的40%。

实验设计方案是在煮沸①、主发酵②和后发酵③这三个位置添加茶粉，本实验只做到每个位置添加量一致，设定添加量为1/1000。

茶粉（本实验添加的是红茶粉，茶多酚含量为20%左右）的具体添加方法参考上述的啤酒酿造工艺流程及实验方案中所示。

2.2.2.4 发酵

煮沸后的麦汁经冷却、过滤之后，调其糖度至13%。实验方案需要在冷却时加入茶粉，在发酵中加入12%（v/v）的红茶粉，添加酵母的量为0.5%。

发酵的过程分主发酵及后发酵［5，7］，主发酵时期，温度为10～11℃；当糖度降至4.5%左右时，可以结束主发酵而进入后发酵，并且控制后发酵的温度为6℃，后发酵共用时8天。本实验麦汁煮沸冷却温控下，6天后进入了主发酵阶段，9天后进入后发酵阶段。

2.2.3 理化分析方法

2.2.3.1 经不同处理的茶啤酒茶多酚含量测定［8］。

原理、试剂、仪器和步骤请参照《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测法国家标准》（GB/T 8313-2008）。

2.2.3.2 超氧阴离子（O2-·）清除能力测定［9］

（1）实验试剂的配制

Tris-HCl缓冲液：量取2.1ml浓HCl，加蒸馏水定容到250mL，得到0.1mol/LHCl溶液；称取3.0285g三羟甲基氨基甲烷，加蒸馏水溶解，再加入0.1mol/LHCl溶液114.5mL，用蒸馏水定容至500mL，得pH为8.2浓度为50mmol/L的Tris-HCl缓冲液液。

邻苯三酚溶液：称取37.833mg邻苯三酚，用0.01mol/LHCl溶液溶解定容至500mL，得浓度为0.3mmol/L的邻苯三酚溶液。

样品：吸取经不同处理的啤酒的啤酒样品100μL，加3.0mL无水乙醇稀释，再将此溶液按2倍梯度稀释25倍。

（2）清除超氧阴离子（O2-·）能力测定

邻苯三酚自氧化速率V0的测定：在试管中添加蒸馏水2mL，然后添加 pH值为8.2的Tris-HCl缓冲液5mL，25℃恒温水浴20min；

不同处理的啤酒的清除超氧阴离子速率V1的测定：在试管中添加蒸馏水1.8mL，添加pH值为8.2的Tris-HCl缓冲液5ml，0.2mL差别处理的啤酒25℃恒温水浴20min；

上述试管中再各自加入邻苯三酚溶液0.5mL，立刻混匀后倒入比色皿中，在325nm处，用紫外分光光度计测定A值，每反应30s记录一组，共反应5min。将记录的数据以时间为横坐标，吸光值为纵坐标，作直线回归得到的斜率表示邻苯三酚自氧化速率V0和不同处理的啤酒的清除速率超氧阴离子的速率V1。清除率计算公式为：

2.2.3.3 总还原能力

顺次向比色管中加入差别质量浓度的受试样品，1%铁氰化钾溶液和1mL（Ph6.6，0.2M ）的磷酸盐缓冲液各2.5mL，混匀，在50℃水浴锅中保温20min，再添加2.5mL10% 三氯乙酸，混匀，静置10min.取2.5mL该液体，加入0.5mL（0.1%）三氯化铁，静置10min于700nm 处测吸光值，空白对照组用甲醇取代样本溶液，设3个平行，取平均值。BHT和维生素C 做阳性对照以吸光值大小表示还原能力大小。

3 结果与分析

在制作啤酒的20多天中，对七组样品的总还原力测定、超氧阴离子（O2-·）清除能力测定、茶多酚变化、pH值、糖度、α-N、清除DPPH自由基能力［11］等七个指标进行了测定，并对前三个指标进行了跟踪检测，检测结果如下所示。

3.1 主发酵和后发酵时加入茶粉，各处理组的茶多酚含量变化

茶多酚常温酸性没有Fe3+存在时稳定性极强，具有强抗氧化性，无毒，无异味等特性。它主要由儿茶素、黄酮醇、花青素、酚酸及其缩酚酸等组成的有机化合物［1，2，10］。

3.1.1 主发酵时加入茶粉各处理组的茶多酚含量变化

图3-1 主发酵期处理的茶啤酒中茶多酚含量比较

从图3-1可看出，啤酒酿造过程中，主发酵时加入茶粉，实验组的吸光值明显增加，并且显著高于空白组和其他组份，说明在主发酵阶段添加茶粉，啤酒中茶多酚含量显著增加。

3.1.2 后发酵时加入茶粉各处理组的茶多酚含量变化

图3-2 后发酵期处理的茶啤酒中茶多酚含量比较

从图3-2可看出，啤酒酿造过程中，后发酵时加入茶粉，煮沸时酒花产生多酚延迟致使实验吸光值变化不大，在主发酵时期表现了出来，但后发酵时加入茶粉的实验组茶多酚的吸光值明显高于空白组和其他组，说明实验组茶多酚含量明显增高，也说明在后发酵阶段添加茶粉，茶粉中的茶多酚可以提高啤酒中多酚类抗氧化物质的含量。

通过图3-1和图3-2可看出，从对啤酒酿造过程的两个主要发酵时期茶粉处理情况，可以明显观察到茶粉中茶多酚可以显著提高啤酒中多酚类抗氧化物质的含量。

3.2 茶啤酒酿造过程中超氧阴离子（O2-·）清除能力测定

邻苯三酚在弱碱性介质中自氧化分解产生O2-·，利用O2-·清除剂能使邻苯三酚自氧化产物在325 nm处的吸收峰受到抑制。研究茶提取物茶粉体外对氧自由基（O2-·）的清除作用，方法可应用分光光度法测定在啤酒酿制的不同阶段用茶粉处理的啤酒对邻苯三酚自氧化产生的氧自由基（O2-·）的清除能力。若添加茶粉的实验组能明显抑制邻苯三酚自氧化产生的氧自由基（O2-·）的清除能力，则表明实验组中茶多酚和O2-·清除剂作用相同。

3.2.1 煮沸时处理啤酒超氧阴离子（O2-·）清除能力影响测定

图3-3 煮沸时期处理啤酒的超氧阴离子O2-·清除能力变化

图3-3是在煮沸时添加茶粉处理啤酒的对比试验，从图可知煮沸时加入茶粉，实验组的吸光值数值急速下降，直至降低到空白组以下，并保持到后发酵后期，说明茶啤酒对邻苯三酚自身氧化产生的超氧阴离子（O2-·）清除能力的抑制作用非常明显。

3.2.2 主发酵时处理啤酒超氧阴离子（O2-·）清除能力影响测定

图3-4 主发酵时期处理啤酒的超氧阴离子O2-·清除能力变化

同理，从图3-4可知主发酵时加入茶粉，实验组的吸光值数值从开始时和空白保持一致，到主发酵时期的明显下降，直至保持到后发酵后期，表明主发酵时期处理的茶啤酒对邻苯三酚自身氧化产生的超氧阴离子（O2-·）清除能力的抑制作用也非常明显。

3.2.3 后发酵时处理啤酒超氧阴离子（O2-·）清除能力影响测定

图3-5 后发酵时期处理啤酒的超氧阴离子O2-·清除能力变化

同理，从图3-5可知后发酵时加入茶粉，实验组的吸光值数值开始时和空白保持一致，直到后发酵时期才明显下降至空白组以下，并且一直保持到后发酵后期，表明后发酵时期处理的茶啤酒对邻苯三酚自身氧化产生的超氧阴离子（O2-·）清除能力的抑制作用非常显著。

综上对啤酒酿制过程的三个阶段做茶粉处理的实验组，实验结果都一致表明应用分光光度法在受试浓度范围内测定的实验组茶啤酒对邻苯三酚自氧化产生的氧自由基（O2-·）的清除能力有明显的抑制作用，且呈明显的量效关系。处理阶段的茶啤酒与O2-·清除剂作用类似，实验组的茶啤酒对邻苯三酚自氧化产生的氧自由基（O2-·）的清除能力明显高于不加茶粉的啤酒空白组。

3.3 茶啤酒酿造过程中总还原力的变化

茶粉中茶多酚对啤酒抗氧化能力的影响除了需要观察其对超氧阴离子（O2-·）清除率的变化，更要注意啤酒实验组的总还原力的变化，这是分析研究茶多酚是否能对啤酒抗氧化产生影响的最直观指标。

3.3.1 煮沸时处理啤酒总还原力的变化测定

3-6 煮沸处理组的总还原力变化

图3-6是在啤酒酿制过程的煮沸阶段添加茶粉处理的对比试验，跟踪测定空白组和实验组总还原力变化，可明显看出实验组的总还原力一直明显高于空白组。

3.3.2 主发酵时处理啤酒总还原力的变化测定

图3-7 主发酵处理组的总还原力变化

同理，从图3-7可明显看出实验组的总还原力一直明显高于空白组，尤其是主发酵开始后空白组总还原力下降的情况下，实验组总还原力不仅没有下降，保持了后续的总还原能力。

3.3.3 后发酵时处理啤酒总还原力的变化测定

图3-8 后发酵处理组的总还原力变化

同理，从图3-8可明显看出后发酵开始前，没做处理的两组总还原力基本一致，后发酵时处理实验组的总还原力明显提高，空白组总还原力下降，使得两个差距很明显。

综上，啤酒酿造过程中选取的三个处理阶段的总还原力变化结果都一致显著地说明添加茶粉，啤酒总还原力显著增强，茶多酚对提高啤酒总还原能力显著增强，即茶多酚对啤酒抗氧化能力有显著影响。

4 结论

通过对啤酒酿造中的三个关键点添加茶提取物（茶粉），跟踪对比茶多酚含量变化、茶啤酒对邻苯三酚自身氧化产生超氧阴离子（O2-·）清除能力的测定，以及茶啤酒总还原力测定等系列实验结果对比得出：茶提取物对啤酒抗氧化作用非常明显，尤其是在啤酒酿造工艺过程的发酵时期添加茶提取物，总体效果优于在大麦汁中添加。

［1］陈勋，贾尚智.茶叶的抗癌作用研究进展［J］.湖北农业科学，2011，50（2）.

［2］杜荣茂，刘梅森，何唯平.天热功能性食品添加剂茶多酚［J］.中国食品添加剂，2004 （2）.

［3］易福生.浅谈啤酒的风味与品尝［J］.啤酒科技，2000（3）：22-27

［4］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.啤酒分析方法（GB/T 4928-2008）［S］.北京：中国标准出版社，2008.

［5］史经略.百合啤酒生产工艺的研究［J］.中国酿造，2008（07）.

［6］Else-Marie Karlsson Strese，Olof Karsvall and Clas Tollin. Inventory methods for finding historically cultivated hop （Humulus lupulus L.） in Sweden［J］. Genetic Resources and Crop Evolution，2010 （57）：219-227.

［7］孙科.保健型红枣啤酒发酵工艺研究［J］.食品研究与开发，2015（09）.

［8］宛晓春.茶叶生物化学［M］.北京：中国农业出版社，2003.

［9］张锋，金杰.桑椹醋及不同食醋对超氧阴离子（O2-·）清除作用的研究［J］.中国调味品，2011（12）.

［10］张晓梦，倪艳，李先荣.茶多酚的药理作用研究进展［J］.药物评价研究，2013（02）.

［11］韩林，张海德.槟榔中抗氧化成分的提取及分离研究［D］.海口：海南大学，2010.

The Infl uence of Tea Extracts on Beer Anti-oxidation

LIANG Juan-juan
（Guangxi Vocational and Technical College， Nanning， Guangxi 530226）

During the process of beer production and storage， problems such as oxidation， turbidity and oxidative odor might appear， and they influence the quality of beer negatively. By using the nature of anti-oxidation of tea， researchers adopted the tea powder in the three stages of beer production， and this paper investigates the antioxidation of the made-up beer. The follow-up tracing test results show that beer added with tea powder is significantly higher in tea polyphenol， which can greatly retrain the clearance ability of oxigen radical（O2-·） oxidated by pyrogallol， and the general reducing power of tea beer is significantly higher than the blank control without being processed with tea powder， and the anti-oxidation of tea beer develops more greatly.

beer； tea extract； anti-oxidant； tea polyphenols

梁娟娟（1989—），女，河南濮阳市濮阳县人，本科。研究方向：茶艺。

S571.1

A

1674-3083（2016）03-0020-06

2016-04-25