[发明专利]一种赤霉酸异构化合物及其应用

说明书

本发明公开了一种赤霉酸异构化合物及其应用，属于啤酒质量控制领域。本发明同时采用高效液相色谱、制备色谱、质谱及核磁共振波谱技术，从而达到将啤酒酿造过程中赤霉酸降解产物进行分离鉴定的目的。该化合物在啤酒麦芽制造过程开始产生、经历糖化和麦汁煮沸后生成量达到最高。A物质微溶于中性水溶液，易溶于酸性水溶液体系，且经过高温处理后可以稳定存在。本发明成果为啤酒等相关食品的安全性评估提供了一个新方向，并可通过对啤酒酿造过程中赤霉酸异构化合物A进行检测，来对赤霉酸的使用和残留情况进行评价。

技术领域

本发明涉及一种赤霉酸异构化合物及其应用，属于啤酒质量控制领域。

背景技术

赤霉素是一种高效、应用广泛的双萜类植物生长调节剂。分子式为C₁₉H₂₂O₆，相对分子质量为346.37。1926年日本科学家首次从水稻中分离获得，主要存在于高等植物和微生物中，其中活性最强，在农业及农产品加工工业中应用最广的是赤霉酸(GA₃)。

啤酒是历史最悠久的酒精饮料之一。大麦作为啤酒酿造的主要原料，在酿造过程中起着不可或缺的作用，因此大麦的质量对成品啤酒的品质起着至关重要的作用。在中国，啤酒产量的增长导致了对原料大麦的需求增加。然而由于气候变化会导致大麦生长不一致、质量的稳定性较差、大麦水敏性和发芽率的高低参差不齐，从而简介影响麦芽质量。在制麦过程中添加赤霉酸，可以使原本质量不符合要求的大麦在外源赤霉酸的作用下获得能够满足啤酒行业要求的麦芽制品，从而提高了大麦的利用率。

虽然GA₃目前已经在农业包括制麦工业中得到广泛的应用，但是，赤霉酸作为植物生长调节剂属有毒化学农药品，根据Sigma公司毒性资料显示，赤霉酸可能会引起呼吸系统和肝脏发生肿瘤，属于符合RTECS标准的可疑致癌试剂。GA3对哺乳动物脏器具有潜在的毒性，尤其对乳房、肺部、肝脏和肾脏的毒害较大。此外，研究显GA3可以诱导人体和小鼠体内的染色体畸变，同时与哺乳动物体内软器官中的氧化压力及细胞损伤有关，还可引发呼吸缺陷和肝癌。考虑到GA₃的安全性，因此当被不合理使用导致残留时，其将对人体健康产生一定程度的危害。日本规定果蔬中赤霉酸最高残留量0.2mg/kg，谷物中赤霉酸最高残留量为0.02mg/kg。但是在中国目前还没有与GA3相关的法律法规。某些科学家研究了影响水溶液中GA₃降解的因素，pH、温度、灭菌方式和离子辐射等。目前，国内外有关啤酒酿造过程中GA₃的残留研究鲜有报道。

发明内容

发明人前期研究表明，赤霉酸在啤酒酿造过程中会发生分解，产生一种热分解产物A，如此，啤酒酿造过程赤霉酸的残留问题就转变为热分解产物A残留问题。A物质的分离、制备及结构鉴定，将为后续研究啤酒产品的安全性奠定坚实的基础，并为啤酒酿造过程中其他潜在风险物质的评估提供方法和理论上的参考，对保证啤酒品质、推动相关食品及农产品安全法规的制定、维护人类身体健康具有重要的理论意义和实际参考价值。

本发明对赤霉酸降解产物进行了制备纯化、结构鉴定，包括了采用高效液相色谱、制备色谱、质谱及核磁共振波谱技术，从而达到将啤酒酿造过程中赤霉酸降解产物进行分离鉴定的目的。

本发明首先提供了一种啤酒酿造过程中的新型赤霉酸异构化合物A，该化合物在啤酒麦芽制造过程开始产生、经历糖化和麦汁煮沸后生成量达到最高。赤霉酸异构化物A的稳定性较强，经过115℃的高温处理后仍能够稳定存在于成品啤酒样品中。A物质的相对分子质量346，分子结构式如式Ⅰ所示：

本发明还提供式Ⅰ所示化合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备啤酒麦芽、麦汁

微型制麦：称取大麦，采用“浸四断八浸四断八浸四”工艺，制备麦芽；