江南大学陆建教授团队的最新研究成果
Effects of hydrogen-rich water on antioxidant activity during barley malting
富氢水在制麦过程中的应用及其对麦芽抗氧化活性的影响
在SMAB正式上线
原文链接
https://doi.org/10.1007/s43393-024-00244-0
麦芽是啤酒酿造的主要原料，决定了啤酒的风味和酿造品质。啤酒企业对高端啤酒产品越来越重视，对啤酒的风味稳定性也愈加关注，因此对于较高抗氧化活性的高端麦芽需求日益增长，这要求研究者不断创新并优化制麦技术。本文研究了使用富氢水制备麦芽的新型工艺、富氢水对制麦过程中抗氧化活性和多酚类组分的影响，为改善麦芽酿造品质提供科学有效的调控策略，也为增强啤酒风味稳定性提供了新的思路。
研究背景
啤酒风味的老化是氧自由基及其引起的一系列氧化还原反应所造成的。早在上个世纪中叶，酿酒师们就已经认识到啤酒的变质是由于空气的作用使啤酒发生了氧化，随后他们在整个工艺流程上严格除氧，使包装酒的总氧含量能够保持在0.1 mg / L以下。但是啤酒的氧化仍然不可避免，因为在啤酒生产的前期，氧对大麦的发芽是必需的；在啤酒发酵阶段，氧又参与酵母的合成和细胞膜的维持，需要在麦汁中添加酵母时人为地充入氧气。既然无法避免氧的存在，那么可以从提高麦芽和啤酒的“内源性”抗氧化活性方面着手，从根本上消除或阻断氧自由基的形成，抑制或消除老化前体物质。
科学发现
作者在制麦过程中使用了浓度为1.2 mg·L-1的富氢水，探究了富氢水对于啤酒麦芽抗氧化活性的影响。通过测定DPPH自由基清除活性、ABTS自由基阳离子清除活性、还原力和金属螯合活性来评估麦芽的抗氧化能力，并且还检测了麦芽中四种氧化还原酶——超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶和酚类氧化酶的活性。
总结展望
在本研究中，作者发现使用富氢水（HRW）制麦显著增加了麦芽的抗氧化活性，麦芽的DPPH/ABTS阳离子自由基清除活性、还原力和金属螯合活性显著提高。作者进一步研究了HRW增强麦芽抗氧化活性的机制，发现麦芽中酚酸和原花青素的含量显著增加，同时抗氧化酶（SOD、POD和CAT）的活性也显著增强。此外，HRW导致麦芽中的多酚氧化酶（PPO）活性被抑制，而PPO活性与还原力、DPPH自由基清除活性和ABTS阳离子自由基清除活性呈显著负相关。综上，将富氢水应用于制造高端麦芽具有较大的研究潜力，有望推动麦芽行业的技术进步与产品升级。
引用方式
Zhu, H., Shi, C., Xie, Y. et al. Effects of hydrogen-rich water on antioxidant activity during barley malting. Syst Microbiol and Biomanuf (2024). https://doi.org/10.1007/s43393-024-00244-0.
朱浩，江南大学生物工程学院2021级硕士研究生，生物与医药专业。
陆健（通讯作者），男，博士，江南大学教授，长期从事啤酒（包括精酿啤酒）、黄酒等酿造酒的微生物与酶技术及新产品开发的研究，主要承担酿造酒工艺学和蛋白质分离技术基础等课程的讲授工作。近年来共发表高水平SCI论文70多篇，累计影响因子超过200，出版专著1部；申请发明专利80多项，授权发明专利40多项；主持包括973、863、国家科技支撑计划和国家自然科学基金等在内的省部级科研项目15项、产学研合作项目30多项；获得国家科技进步二等奖1项、中国轻工业联合会科技进步一等奖1项和中国商业联合会一等奖1项、国家教学成果二等奖1项、江苏省教学成果二等奖2项，指导学生获得江苏省优秀硕士学位论文奖2项。教育部新世纪优秀人才，江苏省“333”工程第三层次人才，现为中国酒业协会啤酒原料专业委员会秘书长，啤酒分会技术委员会委员，《大麦与谷类科学》、《中国酿造》和《食品安全质量检测学报》编委。
Systems Microbiology and Biomanufacturing(系统微生物学与生物制造，简称SMAB，ISSN：2662-7655) 是由江南大学主办，Springer Nature出版集团出版的英文期刊。期刊SMAB致力于为工业微生物与生物制造过程领域的新发现、新方法和新技术提供报道的平台，由江南大学徐岩教授和Bioresource Technology期刊原主编Ashok Pandey教授担任本刊主编，编委分布于全球近20个国家，更多内容详见期刊主页。
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