Окиснювальне старіння пива та його стабілізація

>1,5

0,96

1,2

Отримані результати свідчать щодо можливості антиокиснювальної стабілізації пива класичними антиоксидантами радикально-ланцюгових процесів чи рослинними екстрактами, про що свідчить збільшення періодів індукції при окисненні пива після внесення зазначених речовин.

Також було перевірено можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла водно-етанольним екстрактом деревини дуба у суміші з аскорбіновою кислотою (рис.3.18).

Як видно, антиокиснювальна стабільність сусла при додаванні вищевказаних речовин підвищилася. Це адекватно збільшенню періоду індукції та зменшенню величини другого піку на отриманій кривій.

З результатів, наведених в табл.3.2, видно, що додавання таких речовин, як кофейна чи ферулова кислота призводить до найвищої антиокиснювальної стабілізації, якщо виходити з відношення ф/ф₀. Так само і серед рослинних екстрактів найбільшу антиокислювальну активність проявив екстракт з деревини дуба.

Таким чином, проведені досліди дозволили визначити всі процеси окиснювального старіння, яким підвержено пиво. Було опробовано для вивчення таких процесів газоволюмометричний та хемілюмінесцентний методи дослідження, які до цього моменту не використовувалися для цих цілей. Розроблений варіант методики використання цих методів, як виявилось, є дуже зручним для отримання якомога повнішої та об'єктивної інформації про перебіг окиснювальних процесів у досліджуваному субстраті (пиво, сусло). Також можливе використання цих методів дослідження по розробленій методиці для оцінки антиокиснювальної активності різних речовин чи рослинних екстрактів, використовуючи у якості субстрату пивне сусло. Доведено, що всі окиснювальні процеси, що перебігають у пиві, відбуваються за радикально-ланцюговим механізмом. Було ідентифіковано всі речовини, які здатні прискорювати чи уповільнювати такі процеси. Як виявилось, прискорити окиснювальні процеси (знизити антиокиснювальну стійкість пива) здатні кисень, речовини перекисної природи, метали змінної валентності, надмірний рівень речовин білкової та ліпідної природи, що також негативно впливає на антиокиснювальну стійкість напою. Речовинами, що здатні гальмувати такі процеси, є сполуки фенольної природи та рослинні екстракти, що містять такі речовини. Причому природні феноли (кофейна к-та, ферулова к-та ) проявили сильніший вплив на антиокиснювальну стійкість пива, ніж синтетичні (іонол, фенол 2246). Була виявлена можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла, що дає можливість вплинути на перебіг процесів окиснювального старіння в пиві ще на ранніх стадіях його виготовлення.

Така інформація дозволяє побудувати повну картину всього спектру окиснювальних процесів, що здатні призводити до “старіння” напою та методів боротьби з ними. Це стане на заваді розробки заходів антиокиснювальної стабілізації пива, які можуть бути впроваджені у виробництво, що обов'язково позитивно вплине на якість даного харчового продукту.

Висновки

1. Опробовано газоволюмометричний та хемілюмінесцентний методи дослідження для вивчення процесів окиснювального старіння пива. Розроблений варіант методики використання цих методів є дуже зручним для отримання об'єктивної інформації про перебіг окиснювальних процесів в досліджуваному субстраті.

2. Запропоновано використання цих методів дослідження по розробленій методиці для оцінки антиокиснювальної активності різних речовин чи рослинних екстрактів, використовуючи у якості субстрату пивне сусло.

3. Доведено, що окиснювальні процеси, ініційовані персульфатом натрію, перебігають в пиві і суслі за радикально-ланцюговим механізмом.

4. Ідентифіковано речовини, які здатні прискорювати чи уповільнювати процеси окиснення в пиві.

5. Виявлена можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла фенолами, що дає можливість вплинути на перебіг процесів окиснювального старіння в пиві ще на ранніх стадіях його виготовлення.

6. Доведено можливість протікання реакцій ферментативного та неферментативного окиснення компонентів пива, які можуть бути зароджені двовалентним залізом і відбуваються за радикально-ланцюговим механізмом.

7. Показано, що головним методом антиокиснювальної стабілізації пива є додаткове внесення речовин фенольної природи (антиоксидантів радикально-ланцюгових процесів).

Література

1. Кунце В. Правильное пиво - как его сварить? /В. Кунце // Пиво и напитки. - 2001. - №2. - С. 24 - 25.

2. Иванова Е.Г. Изменение липидов в процессе пивоварения и их влияние на вкусовую стабильность пива /Е.Г. Иванова // Пиво и напитки. - 2003. - №3. - С. 12 - 14.

3. Иванова Е.Г. Антиоксиданты для улучшения вкуса и стабильности пива/ Е.Г. Иванова, Л.В. Киселева, Н.Г. Ленец // Пиво и напитки. - 2004. - №2. - С. 25.

4. Вакербауэр К. Реакция с радикалами и стабильность вкуса пива /К. Вакербауєр, Р. Хардт // Мир пива. - 1997. - №.4. - С. 38 - 42.

5. Рыбакова Е.В. Ионная хроматография универсальная методика для анализа пива/Е.В. Рыбакова//Пиво и напитки. - 2004.- №2. - С. 42 - 43.

6. Савчук С.А. Применение новых хроматографических методов в исследовании пива /С.А.Савчук, К.В.Кобелев // Пиво и напитки. - 2003. - №1. - С. 15 - 20.

7. Тим О'Рурк Роль кислорода в пивоварении / О'Рурк Тим // Пиво и напитки. - 2003. - №2. - С. 24 - 26.

8. Бушина И.А. Изучение антиоксидантной активности экстракта дубового / И.А. Бушина // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2003. - №11. - С. 60 - 62.

9. Білокір Г. Напій вищої проби /Г. Білокір, Л. Рибак, Л. Данилова та ін.// Харчова і переробна промисловість. - 2002. - №4. - С. 22 - 23.

10. Хошимото Н. Пути образования летучих альдегидов во время хранения бутылочного пива /Н. Хошимото// Научно-исследовательский отчет лаборатории фирмы Kirin Brew. - 1975. - №18. - С.1-11.

11. Мейльгард М. Затхлый вкус пива, вызванный карбонилами/ М. Мейльгард // Дайджест Brew. Dig. - 1972. - №47. - С.52,54,56,57,62.

12. Блокманс Источники определенных соединений карбонилов, образующихся в результате старения пива /Блокманс Машелен, Деврю А. // Материалы 17-го конгр. Евр. пивов. Конв.: - Берлин, 1979. - C.279 - 291.

13. Машелен Роль фотохимических реакций для устойчивости вкуса пива / Машелен // Cerevisia. -1980. - №5. - C.107 - 110.

14. Тресль Р. Образование альдегидов в результате окисления липидов и их значение как компонентов, нарушающих вкус пива /Р. Тресль, Д. Барри // Материалы 19-го конгр. Евр. повов. Конв.: - Лондон, 1983. - C.525-532.

15. Владимиров Ю.А. Перекисное окисление липидов в биологических мембранах / Ю.А. Владимиров, А.И. Арчаков .- М.: Наука, 1972.- 252с.

16. Барабой В.А. Окислительно - антиоксидантный гомеостаз в норме и патологии / В.А. Барабой, Д.А. Сутковой.- К.: Чернобыльинформ, 1997.- Т.1. - С.204.

17. Березов Т.Т. Биологическая химия / Т.Т. Березов, Б.Ф. Коровкин.- М.: Медицина, 1983. - 752с.

18. Хемилюминесцентные методы исследования медленных химических процессов / В.Я. Шляпинтох, О.Н. Карпухина, Л.М. Постников и др. - М.: Наука, 1966.- 300с.

19. Торопцева А.М.,Лабораторный практикум по химии и технологии высокомолекулярных соединений / А.М. Торопцева, К.В. Белгородская, В.М. Бондаренко. - Л., Химия, 1972. - 416с.

Резюме

Данная работа посвящена исследованиям процессов окислительного старения пива с использованием для этой цели хемилюминесцентного и газоволюмометрического методов исследования.

Установлено, что хемилюминесцентный и газоволюмометрический методы исследования, в отработанных вариантах, являются достаточно информативными для изучения процессов окисления в пиве. Результаты полученные этими методами идентичны, что свидетельствует об их объективности. Дана интерпретация хемилюминесцентных и газоволюмометрических кинетических кривых при окислении пива, которые по виду аналогичны с соответствующими кривыми для сусла. Установлено, что введение ингибиторов радикально-цепных процессов приводит к подавлению процессов окисления в пиве. Добавки веществ перекисной природы, металлов переменной валентности, приводит к ускорению процессов.

Полученные результаты позволили сделать вывод о том, что ферментативные и неферментативные окислительные процессы в пиве и сусле протекают по радикально-цепному механизму. Выяснено, что наиболее эффективным методом антиокислительной стабилизации пива является внесение в него веществ с антиоксидантными свойствами или растительных экстрактов, содержащих такие вещества.

Summary

This work deals with the studying of the beer oxidative aging by means of chemiluminescence and gasometric methods of investigation.

It has been established that used methods give enough information. The results obtained by using this methods conform with each other. This evidences about their objectivity.

It has been established that the radical-chain process inhibitors addition results in suppression of oxidation in beer. Adding of peroxide nature substances and metals of changed valency accelerates the processes.

Received results allowed to conclude that fermentative and non- fermentative oxidative processes in beer go according radical-chain mechanism.

It has been find out, that addition of substances with antioxidative properties and plant extract into beer was the most effective way of its antioxidative stabilization.