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啤酒中的化学与健康 姓名 杨英龙 学号 PB09206265 院系 化学与材料科学学院 材料科学与工程系 指导老师 汪志勇 李光水 邮箱 摘要 本文主要就啤酒中蕴含的一些化学知识及其与健康之间关系做一些简要阐述。其中主要包括啤酒文化、啤酒的一些常识、啤酒的制作简介、啤酒的原料及啤酒中的一些成分及其对人体健康的影响、健康的饮酒习惯介绍等内容。本文旨在介绍和分析啤酒中的化学与健康问题，使人们对啤酒有一个系统的正确理解。关键词 啤酒文化 化学成分 健康影响 正确饮酒引言 学习完“化学与健康”这门课，我对平时生活中的一些健康化学问题有了一些了解。其中啤酒在今后的生活中不可避免，李老师也就酒的化学与健康问题做了精彩的讲座。在此我主要就啤酒中与人体健康息息相关的一些成分及其与健康的关系进一步作一下分析，并附带着写一写与啤酒有关的事情，希望对人们了解啤酒提供便利。啤酒是一种世界性的酒，被称为“液体面包”，其中富含各种氨基酸等营养物质，并且属于高热量的食品，并且酒精度数低，适量饮用有益于人体健康。啤酒有着悠久的历史，在啤酒的发展过程中也形成了各国丰富多彩的文化。啤酒是一种很古老的酒，在纪元前的四千年至三年前年的美索不达米亚平原就有大麦的种植，并且有啤酒的酿造，过去都说啤酒起源于古巴比伦（有废墟中发现的啤酒的酿造方法为证，如此则啤酒有四五千年的历史）；最近又有学者说它起源于古亚述，则啤酒就有八千年的历史了；无论怎样，我们说它起源于阿拉伯是没错的。不过那是的啤酒是混的，现在保留下来的名字就有“法洛”，“南比克”，“白啤酒”等，据古文献记载，古亚述人向女神尼哈罗献酒时用的就是啤酒。在纪元前两千年时啤酒已成为人民的消费品，这时的古埃及已在酿造啤酒，并把方法传到了欧洲。法国人的祖先古哥尔人进行了仿制，并取名为“赛尔吴瓦士”，并在夏尔王朝时得到了很大发展。在欧洲九世纪时几乎家家户户都能酿造啤酒。德国人对啤酒情有独钟，也发展了丰富多彩的啤酒文化，酿造了绝佳的啤酒。一个城市牢牢地打上了啤酒的烙印，非慕尼黑莫属，慕尼黑有“啤酒之城”的美誉。慕尼黑是建筑在啤酒桶上的城市，它的一颦一笑都带着巴伐利亚的风情，啤酒在慕尼黑不仅仅是是一种饮品，而且是一种精神符号和精神图腾。慕尼黑每年都要举办一年一度名闻世界的啤酒节，它如今已有百年的历史了，每年的9月到10月间来自世界各地不同肤色不同语言的人到此欢度此节。据统计，仅在啤酒节期间就要消耗全德国三分之一的啤酒。早在1516年，巴伐利亚公爵威廉四世为了保住啤酒质量，编纂了精纯戒律这是人类历史上最早的食品法律文献，所以慕尼黑啤酒有法可依。慕尼黑当地平均每人一年要消耗大麦啤酒235.7升，堪称世界之最。全世界最大的啤酒市场也在德国，在达施达特艾伯曼塔特的广场上，人们可以看到来自48个国家，250个啤酒厂，近千种啤酒，不出国而饮天下啤酒，可谓是啤酒王国的独特享受了。啤酒对德国的经济也起到了巨大的推动作用，农业，旅游业，交通运输业等的得到很大发展，德国每年的啤酒销售额高达200亿马克，啤酒税作为专门的地方税，每年给各州政府带来18亿马克的收入。啤酒业的直接就业人员就有5万，占饮料业就业人数的60%，而每个啤酒岗位为其他部门如零售业，玻璃生产，包装及印刷业等提供就业岗位。下面再来说一下中国的啤酒文化。根据后汉书记载，东汉时期有叫范冉的人，他与王奂相处甚厚。在王奂调任汉阳(今甘肃省甘谷县东)太守时，范冉和他的弟弟抬着麦酒郑重地放在专设的坛桌上，侯于道旁，为王奂饯行。可见我国酿饮啤酒有近两千年的历史了，和世界上最早酿造麦酒的叙利亚人大致相同。隋书西域国传还特地记载了党项(今青海)人把汉人的大麦带回去酿酒的事。我国古代的原始啤酒可能也有4000至5000年的历史，但是市场消费的啤酒是到十九世纪末随帝国主义洋枪洋炮一起进来的。在中国建立最早的啤酒厂是俄国人在哈尔滨八王子建立的乌卢布列夫斯基啤酒厂，此后五年时间里，俄国、德国、捷克分别在哈尔滨建立另外三家啤酒厂。1903年英国和德国商人在青岛开办英德酿酒有限公司，生产能力为2000吨，这就是现在青岛啤酒厂的前身。1904年在哈尔滨出现了中国人自己开办的啤酒厂东北三省啤酒厂；1914年哈尔滨又建起了五洲啤酒汽水厂；同年北京建立了双合盛啤酒厂；1935年广州出现了五羊啤酒厂（广州啤酒厂的前身）。1958年我国在天津、杭州、武汉、重庆、西安、兰州、昆明等大城市投资新建了一批规模在2000吨左右的啤酒厂，成为我国啤酒业发展的一批骨干企业。到1979年，全国啤酒厂总数达到90多家，啤酒产量达37.3万吨，比建国前增长了50多倍。然而，我们啤酒业真正的大发展发生在1979年后十年，我国的啤酒工业每年以30%以上的高速度持续增长。80年代，我国的啤酒厂如雨后春笋般不断涌现，遍及神州大地。到1988年我国大陆啤酒厂家发展到813个，总产量达656.4万吨，仅次于美国、德国，名列第三，（到1993年跃居第二）。短短十年，我国啤酒厂家增长9倍，产量增长17.6倍，从而我国成了名副其实的啤酒大国。 提到中国的啤酒文化，不能不说青岛。现在中国名牌啤酒主要产于青岛，珠江，燕京及五星等地，除此之外，产于广东肇庆和深圳等地的蓝带，金威和百威等也逐渐在竞争中有了优势地位。本身我是山东人，青岛啤酒作为一个国际化品牌，我也是由衷地自豪。青岛啤酒股份有限公司的前身是国营青岛啤酒厂, 1903年由英、德两国商人合资开办, 是我国最早的啤酒生产企业。青啤公司为首家在香港联合交易所有限公司上市的中国企业。青岛啤酒采用自产的色匀，蒂大，粉多而味香的酒花，以及地产的崂山矿泉水酿制而成。它具有色泽米黄，清澈透明；泡沫充足，挂壁持久；香气浓郁，口味柔和，清爽，杀口力强等独特风格。从1954年开始出口，行销亚洲，欧洲和美洲，在国际上享有很高的声誉，并在19851987年的美国国际品牌评比会上先后三次夺冠！如今，一年一度的青岛啤酒节不仅是中国人的狂欢，更是来自世界各地的不同肤色，不同语言的人了解中国的盛会！其规模堪与慕尼黑啤酒节媲美。啤酒分类方法很多，按麦芽汁浓度分，可分为低度（麦芽汁浓度为7-8度，酒精含量2%），中度（麦芽汁浓度为11-12度，酒精浓度为3.1%-3.8%），高度（麦芽汁浓度为12-20度，酒精浓度为4.9%-5.6%）。啤酒的度数并不表示乙醇(C2H5OH)的含量,而是指糖化后的麦芽汁浓度。如常见的标明“12”字样的啤酒,是指麦芽汁发酵前浸出物(以麦芽糖为主的混合物)的浓度为12%(重量比),而其酒度仅在3.5度以内。也可以按麦芽干燥温度分，可分为黄啤-低温干燥，黑啤-高温干燥。如今的啤酒家族十分兴旺，市场上的啤酒种类繁多，有生啤酒、熟啤酒、无醇啤酒和运动啤酒等等，这些啤酒成分不同。生啤酒比较适于瘦人饮用，生啤酒(即鲜啤酒)，是没有经过巴氏杀菌的啤酒。由于酒中的活酵母菌在灌装后，甚至在人体内仍可以继续进行生化反应，因而这种啤酒喝了很容易使人发胖。另外生啤酒中的鲜酵母可以促进胃液分解，增进食欲，加强消化，增加营养，对瘦人增强体质，增加体重也是有好处的。熟啤酒经过巴氏杀菌后的啤酒就成了熟啤酒，因为酒中的酵母已被加温杀死，不会继续发酵，也不会在胃中继续繁殖，稳定性较好，所以胖人饮用较为适宜。低醇啤酒低醇啤酒适合从事特种工作的人饮用。低醇啤酒是啤酒家族新成员之一，它属于低度啤酒。低醇啤酒含有多种微量元素，具有很高的营养成分。人喝了这种啤酒不容易“上头”， 还能满足“瘾君子”们的酒瘾。无醇啤酒无醇啤酒是啤酒家族中的一名新成员，也属于低度啤酒，只是它的糖化麦汁的浓度和酒精度比低醇啤酒还要低，无醇啤酒的营养同低醇啤酒一样丰富。因为它酒精度特别低，所以很适妇女、儿童和老弱病残者饮用。运动啤酒顾名思义是供运动员们饮用的，它是啤酒家族的新成员。运动啤酒除了酒精度低以外，还含有黄芪等15种中药成分，能大大加快运动员在剧烈运动后恢复体能的速度。此外，还有暖啤，菠萝啤酒，白啤酒，沙棘啤酒，小麦啤酒，纯生啤酒，扎啤、浓缩啤酒、蔬菜啤酒、玉米啤酒、速溶啤酒等。等等。那么，正确饮酒的方法是什么呢？一般来说，最适宜饮用啤酒的温度是810左右。啤酒所含二氧化碳的溶解度是随温度高低而变化的。温度高,二氧化碳逸出量大,泡沫随之增加,但消失快; 温度低，二氧化碳逸出量少、泡沫也随之减少。啤酒泡沫的稳定程度与酒液表面张力有关，而表面张力又与温度有关。一般情况下，温度升高,表面张力下降,泡沫持久性降低。因此,啤酒的饮用温度很重要，适宜的温度可以使啤酒的各种成分协调平衡,给人一种最佳的口感。冬季饮用啤酒时不必冰镇,如需热饮,可将酒瓶放人30左右的水中浴热，然后取出摇匀即可。啤酒不宜细饮慢酌,否则酒在口中升温加重苦味。因此喝啤酒的方法有别于喝烈性酒,宜大口饮用,让酒液与口腔充分接触,以便品尝啤酒的独特味道。不要在喝剩的啤酒杯内倒人新开瓶的啤酒,这样会破坏新啤酒的味道,最好的办法是喝干之后再倒新酒。但是这在实际服务过程中很难做到。因此，此时服务员应先问明客人是否需要添酒，若客人懂得这一诀窍,就会拿起酒杯把剩酒喝完之后,再让服务员倒上新的啤酒。啤酒在放置时应放在阴凉、干燥通风处.温度保持在O一15之间，切忌冰镇到零度以下，这样不仅酒会出现“冷混浊”现象，而且泡沫少，风味丢失;此外饮后还会引起肠胃功能紊乱、发生胃痛、胃痉挛和腹泻等肠胃病和刺激汗的分泌，从而导致身体散热受阻，诱发伤风感冒。德国人看到有些中国餐馆中出售“冰镇啤酒”，吓得目瞪口呆。饮用啤酒应该用符合规格要求的啤酒杯。一般可采用各种形状的水杯,但杯具容量大小要适宜,不宜过小。油脂是啤酒泡沫的大敌,能销蚀啤酒的泡沫。因此盛啤酒的容器、杯具要热洗冷刷,保持清洁无油污。使用时,切勿用手指触及杯沿及杯内壁。开启瓶啤时不要剧烈摇动瓶子,要用开瓶器轻启瓶盖,并用洁布擦拭瓶身及瓶口。倒啤酒时以桌斟方法进行,斟倒时,瓶口不要贴近杯沿,可顺杯壁注入,泡沫过多时,应分二次斟倒。酒液占3/4杯,泡沫占1/4杯。啤酒的主要成分是什么？它们与健康的关系又是怎样的呢？酿造啤酒的原料是大麦(麦芽)、酒花、辅助原料(大米、玉米和淀粉)、酵母及水等五种。这些原料到处都有，而且都是充足的。并且啤酒中有很多有益的成分，这些都促进了啤酒的发展。酒花学名为蛇麻!又称啤酒花、忽布、蛇麻花、蛇麻草、酵母花、野酒花、香蛇麻、唐草花等，为桑科葎草属蔓生宿根攀援草本植物，味苦、平，具有健胃、安神、止咳化痰之功效。酒花又分为A型（香花），B型（兼型），C型（特点不明显）和D型（苦花），在啤酒酿造中呢不过提供独特的香气和苦味及防腐作用，与麦芽汁共沸时能促进蛋白质的凝固，有利于麦汁澄清，增强啤酒的非生物稳定性和泡沫持续性。文献报道其含有十几类化学物质，包括树脂类、挥发油、黄酮类、鞣质、胆碱、粗纤维、氨基酸等多种化学成分。由于大量功效成分的存在，酒花提取物及其复方制剂具有抗菌、抗肿瘤、抗氧化、镇静、雌激素样作用等多种生物活性。酒花雌雄异株，酿造啤酒所用的均为雌花，雄花球果较小，为白色，无酿造价值。雌花球果为绿色或黄绿色，呈松果状，长约36cm，有3050个花片被覆于花轴上。在花片基部的正反面，披有很多黄色的颗粒，为花腺体，称为蛇麻腺。蛇麻腺由多个细胞所组成，呈杯状。当酒花发育成熟时，蛇麻腺所分泌的黏稠性胶状物逐渐积累在蛇麻腺杯状体内侧，直至形成高高隆起的外形，该分泌物是酿造啤酒所需的重要成分（主要是酒花树脂及酒花油）。酒花的根深入土壤13m，可生存2030年，其地上茎每年更替1次，茎长可达10m，摘花后逐渐枯萎。 化学成分包括酒花树脂，酒花精油，多酚物质，黄腐酚和相关异戊二烯基类黄酮化合物及其他成分有胆碱、果糖（约0.15%）、蔗糖（0.22%）、葡萄糖（0.41%）及类脂、粗纤维（16.7%）、粗蛋白（22.4%）等。啤酒花鞣质的平均质量浓度为17.88mg/L,酒花的叶和花中含有白飞燕草苷元及白矢东菊苷元，其叶还含有山柰酚。另外，还含有丰富的氨基酸和果胶等成分。健康功效有一、抗菌作用。酒花中的蛇麻酮和葎草酮均能抑制革兰阳性细菌结核菌，蛇麻酮具有良好的脂溶性，对革兰阳性细菌或结核杆菌的抑制效力均较葎草酮强，因此，酒花常用于治疗肺结核及淋巴结核等结核病。此外，以酒花及其异构化衍生物为原料，从中初筛出酸和六氢酸，它们对李斯特菌（肉制品的主要污染菌之一）有抑制作用，对荧光假单胞菌、普通变形杆菌也有较明显的抑制效果。二、抗癌。有人对酒花中分离出的6种黄酮，对乳腺癌细胞、克隆癌细胞、卵巢癌细胞做体外抗增殖试验。结果表明黄腐酚在对正常细胞没有毒害的情况下，对几种肿瘤细胞的生长都有明显的剂量依赖性抑制作用，并且它是6种黄酮中对各种肿瘤细胞抑制作用最强烈的物质。它对卵巢癌的抑制效果最显著，其次是乳腺癌。异葎草酮对人胃腺癌细胞及人肝癌细胞均有较强抑制作用，并证明该作用是通过线粒体路径启动细胞凋亡而实现的。此外，六氢酸对多种肿瘤细胞具有抑制作用。三、抗氧化。酒花提取液的抗氧化活性效果接近维生素C，由此可见酒花是一种良好的天然抗氧化物质。酒花中主要的有效成分酸、酸、浸膏和苦水对超氧阴离子自由基有一定的清除作用，其中苦水作用最强。四、雌性激素样作用。酒花树脂中的异戊二烯基三羟黄烷酮、黄腐酚和异黄腐酚等多酚类成分中异戊二烯基三羟黄烷酮具有较强的雌激素样活性，它与17雌二醇竞争结合雌激素受体，其亲和力是雌二醇的1/10。黄腐酚对黄体酮受体的信使RNA有上调作用，使MCF7细胞腺中黄体酮受体增加，可有效调节更年期妇女体内雌激素的分泌量，因此，可作为减轻更年期症状的有效药物。五、镇静。蛇麻酮使酒花具有安眠的功能，在德国酒花作为药剂使用，因此，在德国失眠病和神经过敏病者较少。在出现皮肤毅裂症状时，也喜欢用酒花家庭浴用品沐浴。捷克的农民也有着枕中装酒花的习惯。啤酒中富含氨基酸，啤酒中氨基酸含量均值为1963毫克/升。测定六个不同品种的啤酒中，均含有人体内不能合成，而只有依靠食物来提供的八种必需氨基酸。这又说明啤酒中氨基酸品种齐全。啤酒中含17种氨基酸，尤以谷氨酸含量最高，均值达544毫克/升。这说明与啤酒的主要原料大麦含谷氨酸丰富有关。由于啤酒中氨基酸数量充足，种类齐全，人体必需的八种氨基酸无一不备，所以啤酒蛋白质为完全蛋白质。从营养学角度看，经常适量饮用啤酒对身体健康是有益的。1972年7月墨西哥世界营养食品会议，啤酒被定为“营养食品”以及被人们称为“液体面包”，都是当之无愧的。人体的许多重要功能都离不开维生素的作用，而人体只能部分合成所需维生素，另一部分必须借助食物由外部摄人。富含维生素的啤酒被誉为神经营养饮品，啤酒中主要含有水溶性的B族维生素，具有促进心脏循环，提高新陈代谢，促进红血球生成，提高注意力的.功效。此外啤酒还含有维生素A、D、E、H，一升啤酒大约含有210mg维生素和维生素类化合物，可提供人体每日所需30%的维生素B6，20%的维生素B2和65%的烟酸(抗赖皮病维生素，美容功效)。通过正常食物摄取的B族维生素中的叶酸不能满足人体的需要量(250gL)，而缺乏叶酸会引发注意力下降、消化或贫血问题，每升啤酒能提供的叶酸量(70一80g /L)，相当于300g西红柿，150g土和1升牛奶。捷克科学家研究发现，每天饮用1升啤酒能降低血液中引发冠心病的高半胧氨酸含量。矿物质和微量元素。啤酒中含有30多种大部分来自麦芽的矿物质和微量元素，有益于人体新陈代谢。英国伦敦Thomas医院的Jonathan Powell Walker博士发现，啤酒中含有大量以生物可采用的易变形式和以原硅酸盐形式存在的营养型硅。啤酒中至少50%的硅可被人体吸收。此外，还含有满足人体需要的磷、钙离子、钠离子、镁离子、氟离子及铬等。啤酒的酒精度数适宜，也有利于人体健康。正常啤酒的酒精含量通常为4g/100g啤酒，或45mL/100mL左右，适度饮用可预防心脏冠状动脉硬化而引发的心脏病，同时还可减少糖尿病的发病率。来自美国的研究结论认为，每周摄取140g的酒精可很大程度减缓因衰老引起的听力下降问题。专家推荐最佳日酒精摄入量为:20g酒精/天(男性)，10g酒精/天(女性)，男性不要超过l升啤酒的健康量(约为40g酒精)，女性为0.5升(约为20g酒精)。不过在日本曾有研究报道，随着酒精摄取量的增加(如每周450g以上)，癌死亡的危险率反而会增加。人体借助酒精脱氢酶在肝脏中完成酒精的分解，男性和女性对酒精的分解能力有所差别，这也是为什么各自推荐的日酒精摄取量不同的原因，当然对酒精分解速度的快慢还取决于体重和各人的身体状态。男性每公斤体重每小时约可分解0.1g酒精，女性为0.085g。举例，体重为70公斤的男性分解20g酒精(0.5L啤酒)约需3小时，公60公斤体重的女性需4小时。纤维类物质:主要包含不能被消化的植物性成分，能够调节人体肠蠕动。它们还可以吸收胆固醇，降低心脏病患病率，提高人体抵抗力，啤酒中的纤维类物质以葡聚糖为主。那么，啤酒有好处，但不正确饮酒会引起那些问题呢？一、啤酒心 酒类饮料中，啤酒的酒精含量最少，一升啤酒的酒精含量相当于一两多白酒的酒精含量。所以许多人把啤酒当作消暑饮料，一天喝上三五瓶。啤酒中含酒精虽少，但如果无节制地滥饮，体内累积的酒精就会损坏肝功能，增加肾脏的负担，心肌组织也会出现脂肪细胞浸润，使心肌功能减弱，引起心动过速；加上过量液体使血循环量增多而增加心脏负担，致使心肌肥厚、心室体积扩大、心脏增大，形成“啤酒心”。长此以往可致心力衰竭、心律紊乱等。二、啤酒肚 由于啤酒营养丰富、产热量大，所含营养成分大部分能被人体吸收，长期大量饮用会造成体内脂肪堆积，致使大腹便便，形成“大肚子”，称为“啤酒肚”。病人常伴有血脂、血压升高。结石和痛风有关资料还表明，萎缩性胃炎、泌尿系统结石等患