《Beverages》：Determination of Concentration of Prenylated Flavonoids and Analysis of Physicochemical Parameters of Beers Available on the Polish Market
Alan Gasiński,
Józef B?a?ewicz,
Przemys?aw Leszczyński,
Miros?aw Anio? and
Joanna Kawa-Rygielska
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本研究旨在探究波兰市售啤酒中源自啤酒花的异戊烯基黄酮类化合物——黄腐酚（XN）和异黄腐酚（IXN）的浓度变化。采用高效液相色谱（HPLC）法对35种不同风格的啤酒进行分析，并同步检测了其理化参数。研究发现，啤酒中黄腐酚和异黄腐酚的含量在不同啤酒风格间差异显著，且其含量与啤酒的酿造工艺（如干投酒花）和理化特性（如酒精含量、麦汁浸出物）密切相关。研究结果揭示了通过选择特定啤酒风格或酿造工艺，可影响啤酒中这些潜在健康有益化合物的含量，为功能性啤酒的开发提供了参考。
啤酒中的生物活性宝藏：探索黄腐酚与异黄腐酚
啤酒，这种以麦芽和啤酒花为原料经酒精发酵而成的古老饮品，不仅是社交场合的宠儿，其复杂的化学成分也日益成为科学研究的焦点。在众多化合物中，源自啤酒花的异戊烯基黄酮类化合物，特别是黄腐酚（Xanthohumol, XN）和异黄腐酚（Isoxanthohumol, IXN），因其多样的健康促进潜力而备受关注。它们被认为具有抗氧化、抗炎、抗病毒，甚至对糖尿病、癌症、心血管疾病等非传染性疾病具有潜在的缓解作用。啤酒几乎是人类饮食中黄腐酚的唯一来源，因此，研究市售啤酒中这些化合物的含量及其影响因素，对于理解其作为膳食来源的潜力具有重要意义。
波兰市售啤酒中异戊烯基黄酮类化合物的浓度
一项针对波兰市场35种不同风格商业啤酒的研究，为我们揭开了啤酒中黄腐酚与异黄腐酚含量的面纱。研究采用了高效液相色谱法结合紫外/可见光二极管阵列检测器，对样品中的目标化合物进行了精确定量。
研究结果显示，不同啤酒中黄腐酚的含量差异巨大，范围在0.029至2.459毫克/升之间。其中，一款印度淡色艾尔啤酒样本的XN含量最高，达到了2.459毫克/升，而一款拉格啤酒的XN含量最低，仅为0.029毫克/升。从啤酒风格来看，印度淡色艾尔风格啤酒的XN平均含量最高，为0.91毫克/升，紧随其后的是波特和波特啤酒。相比之下，拉格和皮尔森风格啤酒的XN平均含量则显著较低。值得注意的是，一些通常不进行干投酒花或酒花添加量不高的啤酒风格，如世涛和白啤，也表现出了相对较高的XN含量，这暗示了除酒花添加策略外的其他影响因素。
相比之下，异黄腐酚在绝大多数啤酒中的浓度都高于黄腐酚，其平均含量达到了1.436毫克/升，变化范围为0.621至2.510毫克/升。这主要归因于在麦汁煮沸过程中，黄腐酚会发生热异构化反应，转变为水溶性更高的异黄腐酚。研究中也发现，某些美国印度淡色艾尔和印度淡色艾尔啤酒的IXN浓度非常高，这与其通常在煮沸阶段就大量添加酒花以获取苦味有关。
啤酒基本理化参数的分析
除了生物活性成分，研究还系统分析了啤酒的几项基本理化参数，包括酒精含量、浸出物含量、原麦汁浓度和最终发酵度。这些参数不仅是评价啤酒质量的关键指标，也可能间接影响异戊烯基黄酮类化合物的溶解、稳定性和保留。
所有分析啤酒的酒精含量在4.13%至9.66%（体积比）之间，平均值为5.83%。原麦汁浓度范围从11.39%到20.95%（重量比），反映了啤酒初始糖度的巨大差异。最终发酵度是衡量酵母将糖转化为酒精和二氧化碳效率的指标，其变化范围也很大，从44.45%到75.32%，均值为63%。这些参数在不同啤酒风格间呈现出规律性的变化，例如，印度淡色艾尔和波特风格啤酒的平均酒精含量较高，而世涛风格啤酒的平均酒精含量较低。
酿造工艺对黄腐酚含量的决定性影响
黄腐酚是啤酒花中最主要的异戊烯基黄酮，但其在啤酒酿造过程中的“命运”却颇为坎坷。麦汁煮沸过程中的高温会促使大量XN不可逆地异构化为IXN，这是XN在成品啤酒中含量通常较低的首要原因。此外，在酿造后期的漩涡沉淀、麦汁冷却后的过滤、发酵过程中与冷凝固蛋白的结合，以及最终的啤酒过滤阶段，XN都会进一步损失。
然而，酿造师们并非无计可施。研究表明，采用特定的酿造技术可以有效地提高成品啤酒中XN的浓度。其中，干投酒花 技术是提升XN含量的关键策略。这项技术是指在主发酵完成后，将酒花颗粒或酒花制品直接加入啤酒中。由于此过程不涉及加热，避免了XN的热异构化，从而能显著提高XN的最终含量。这解释了为何印度淡色艾尔、美国印度淡色艾尔等通常采用干投技术的啤酒风格，往往具有较高的XN浓度。同时，啤酒中存在的乙醇能有效促进XN从酒花中溶出，进一步提升了干投工艺的效率。
另一项有趣的发现是，深色啤酒（如波特、世涛）有时也含有较高的XN含量。这可能与酿造深色啤酒时使用的深色麦芽或焦香麦芽有关。这些麦芽在加工过程中产生的美拉德反应产物，可能与XN形成化学复合物，从而在一定程度上“保护”XN，抑制其在煮沸过程中向IXN的转化。此外，不过滤的啤酒（如一些小麦啤酒）能保留更多未溶解的XN颗粒，这也是其XN含量较高的原因之一。
从研究结果看：啤酒风格并非绝对指南
尽管IPA、AIPA等“重酒花”风格啤酒在平均XN含量上表现突出，但本研究最重要的结论之一是：啤酒风格本身并不能作为预测其XN或IXN含量的可靠指标。 数据显示，同种风格的啤酒，其XN含量可能存在巨大差异。例如，有些世涛或波特啤酒的XN含量高于某些IPA。这意味着，具体的酿造实践——包括酒花的品种、添加量、添加时机（煮沸早期、煮沸末期、漩涡添加、干投）、麦汁组成、是否过滤等——比啤酒风格标签更能决定成品中异戊烯基黄酮的最终含量。
消费者若希望从啤酒中摄入更多的黄腐酚，不能简单地依据IPA或Ale等风格名称进行选择，因为即使是同一风格，不同品牌、不同批次的产品含量也可能天差地别。对于啤酒生产商而言，这项研究强调了工艺透明度和精细化控制的重要性。通过优化酒花添加方案（如增加干投比例、使用高XN酒花品种）和调整酿造参数（如控制煮沸强度、选择不过滤工艺），有望定向开发出XN含量更高的啤酒产品。
局限性与展望
本研究也存在一定的局限性。样本全部来自2010-2014年间波兰市场上能够购买到的啤酒。啤酒作为一种以季节性农作物为原料的产品，其成分可能因大麦、酒花的产地、年份、气候条件而变化。此外，啤酒生产商通常不公开原料的具体来源和批次信息，这导致后续研究即使分析相同品牌的产品，结果也可能大不相同。
尽管市售啤酒中XN的浓度在近年来有上升趋势，这得益于精酿啤酒运动和对酿造技术的不断探索，但其绝对含量仍然较低，远未达到在研究中显示出明确治疗效应所需的剂量水平。因此，目前不应将普通啤酒视为获取黄腐酚的可靠膳食来源。不过，这项研究为未来开发功能性啤酒或非酒精啤酒饮料提供了有价值的科学依据。通过结合特定的酿造技术和原料选择，有可能生产出生物活性化合物含量显著提高的特色啤酒，在满足消费者口味的同时，探索其潜在的健康益处。未来的研究需要更系统地将酿造工艺参数与XN、IXN的最终含量关联起来，从而建立可预测的模型，指导功能性啤酒的生产。
