MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
DIPLOMOVÁ PRÁCE
BRNO 2013
JIŘÍ ČEJKA
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin
Sledování analytických parametrů výšestupňových piv v průběhu jejich dozrávání Diplomová práce
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.
Vypracoval: Bc. Jiří Čejka
Brno 2013
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem diplomovou práci na téma Sledování analytických parametrů výšestupňových piv v průběhu jejich dozrávání vypracoval samostatně a použil jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Diplomová práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího diplomové práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně. v Brně, dne 29.4.2013 podpis autora………………………………
Poděkování Děkuji vedoucímu Ing. Tomáši Gregorovi, PhD. za cenné odborné rady a postřehy, za pomoc při analýzách a také za samotné provádění některých analýz a Ing. Michalu Mihokovi, PhD. za účast na senzorické analýze. Dále chci poděkovat své rodině za podporu a také všem, kteří mi tvorbu závěrečné práce nějakým způsobem ulehčovali či zpříjemňovali.
4
Abstrakt V teoretické části diplomové práce je stručně popsán proces výroby piva. Dále jsou vypsány metody, kterými je možné pivo analyzovat během jeho zrání, se zaměřením na úpravu vzorků před analýzou a chromatografické metody. Následuje popis analyzovaného materiálu a metodika. Všechny analyzované druhy piv vykazovaly během zrání nárůst obsahu ethanolu a pokles množství polysacharidů a také maltosy a glukosy. V případě piva Orval působila archivace na senzorický profil negativně, subjektivní senzorické hodnocení bylo nejvyšší hned v prvním měsíci od stočení do lahve. Naopak u dvou zbývajících analyzovaných piv působilo zrání pozitivně, Westmalle Tripel obdrželo nejvyšší subjektivní hodnocení po 1,5 roku v lahvi, La Trappe Quadrupel shodně při měření po 1,5 a 2 letech v lahvi.
Klíčová slova bottle conditioning, trapistické pivo, archivace, Orval, Westmalle, La Trappe
Abstract In the theoretical part of this Diploma Thesis, there is a short description of beer brewing process. Followed by methods of beer analysis during maturation, with focus on sample preparation and chromatographic methods. More on comes description of analysed material and used methods. All of analysed beers showed raise of alcohol content and decrease of polysaccharide content, as well as maltose and glucose. In case of beer Orval, archivation had a negative impact on sensoric profile. Subjective evaluation was the highest right in the first month after bottling. Opposite of that, two other analysed beers showed better results during conditioning. Westmalle Tripel gained the best sensoric evaluation after 1,5 years in bottle, La Trappe Quadrupel got the best evaluation both after 1,5 and 2 years in bottle.
Key words bottle conditioning, trappist beer, archivation, Orval, Westmalle, La Trappe
5
Obsah 1 ÚVOD ............................................................................................................................ 8 2 CÍL ................................................................................................................................. 9 3 LITERÁRNÍ PŘEHLED ............................................................................................. 10 3.1 Pivo ....................................................................................................................... 10 3.2 Postup výroby piva ............................................................................................... 10 3.2.1 Výroba sladu ................................................................................................... 10 3.2.2 Výroba mladiny .............................................................................................. 11 3.2.3 Výroba piva .................................................................................................... 13 3.3 Trapistická piva..................................................................................................... 14 3.4 Senzorické změny během zrání piva .................................................................... 14 3.4.1 Stanovení senzorické stability ........................................................................ 16 3.5 Možnosti analýzy piva během zrání ..................................................................... 17 3.5.1 Chromatografie ............................................................................................... 17 3.5.2 Spektrometrické metody ................................................................................. 24 3.5.3 Stanovení obsahu oxidu uhličitého ................................................................. 25 4 MATERIÁL A METODIKA....................................................................................... 26 4.1 Materiál ................................................................................................................. 26 4.1.1 Orval ............................................................................................................... 26 4.1.2 Westmalle ....................................................................................................... 28 4.1.3 La Trappe........................................................................................................ 29 4.1.4 Modelová mladina .......................................................................................... 30 4.2 Metodika ............................................................................................................... 31 4.2.1 Analýza na přístroji Fermentostar .................................................................. 31 4.2.2 Analýza na kapalinovém chromatografu ........................................................ 32 4.2.3 Senzorická analýza ......................................................................................... 34 5 VÝSLEDKY A DISKUZE .......................................................................................... 35 5.1 Statistické zpracování výsledků z analýzy na přístroji Fermentostar ................... 36 5.1.1 Orval ............................................................................................................... 36 5.1.2 Westmalle Tripel ............................................................................................ 37 5.1.3 La Trappe Quadrupel ...................................................................................... 39 5.1.4 Modelová mladina .......................................................................................... 41 5.1.5 Vyhodnocení výsledků Fermentostar ............................................................. 43 5.2 Statistické zpracování výsledků na HPLC .......................................................... 44 5.2.1 Orval ............................................................................................................... 47 5.2.2 Westmalle Tripel ............................................................................................ 48 5.2.3 La Trappe Quadrupel ...................................................................................... 50 5.2.4 Modelová mladina .......................................................................................... 51 6
5.2.4 Vyhodnocení výsledků z HPLC ..................................................................... 53 5.3 Statistické zpracování výsledků senzorické analýzy ................................................ 54 5.3.1 Orval ............................................................................................................... 54 5.3.2 Westmalle Tripel ............................................................................................ 56 5.3.3 La Trappe Quadrupel ...................................................................................... 60 5.3.4 Vyhodnocení výsledků ze senzorické analýzy ............................................... 63 6 ZÁVĚR ........................................................................................................................ 64 7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ......................................................................... 65 8 SEZNAM OBRÁZKŮ ................................................................................................. 68 9 SEZNAM TABULEK ................................................................................................. 69
7
1 ÚVOD V České republice je málo známým faktem, že některá piva se, stejně jako hroznové víno, nechávají před konzumací archivovat v lahvích. Běžně se tak děje především v Belgii, ale také v Německu a dalších zemích. Jedná se přitom o časová období od několika let až po desetiletí. Ne všechna piva jsou však k dlouhému zrání vhodná. Obecně vhodnější jsou svrchně kvašená piva s vyšším obsahem alkoholu a dokvášená v lahvi. Tyto podmínky splňují zástupci belgických trapistických piv (Jobánek & Žalio, 2011). Otázkou však zůstává, k jakým chemickým změnám v průběhu zrání dochází a také zda je pozitivně či negativně ovlivněn senzorický profil piv. Dalším podstatným hlediskem je, jaká doba zrání je pro daný druh piva optimální, tedy po jaké době je tzv. „chuťově na vrcholu“ a kdy dalším stárnutím již nedochází ke změnám, případně dochází již naopak k negativnímu ovlivnění jeho chuti. Určení vhodné doby archivace je důležité také z ekonomického hlediska.
8
2 CÍL Cílem této práce je prokázat vliv zrání na analytické i senzorické parametry u tří zástupců trapistických piv stejných šarží, a to v rozmezí dvou let od stočení do lahve. Klade si tedy za cíl potvrdit či vyvrátit význam archivace, doložit změny ve složení piva se zaměřením na oligosacharidy, sacharidy, alkoholy, organické kyseliny a těkavé látky a případně doporučit optimální délku zrání pro jednotlivé vzorky. Paralelně s analytickými ukazateli je zkoumán také senzorický profil piv. Práce navazuje na bakalářskou práci z roku 2011 s názvem Možnosti analýzy a senzorické vlastnosti piva s přídavkem alternativních surovin. Alternativní surovina v podobě cukru kandis je součástí receptur u všech analyzovaných vzorků trapistických piv.
9
3 LITERÁRNÍ PŘEHLED 3.1 Pivo Pojem pivo označuje nápoj s obvykle nízkým obsahem alkoholu, vznikající řízeným kvašením cukerného roztoku, následným povařením s chmelem nebo chmelovým výrobkem a fermentací vybraným kmenem pivovarských kvasinek při určitých teplotách a dobách hlavního kvašení a ležení piva (Chládek, 2007).
3.2 Postup výroby piva Cílem varního postupu je enzymaticky převést extraktivní látky sladu do roztoku, získaný roztok sladiny separovat s minimálními ztrátami od nerozpustných zbytků sladového zrna a následně povařením sladiny s chmelovými produkty ohořčit a tepelně stabilizovat. Takto získaná mladina je po odloučení kalů připravena na proces kvašení. Výrobní proces lze rozdělit na výrobu sladu, mladiny a výrobu piva (Kosař et al., 2000). 3.2.1 Výroba sladu Cílem sladování je přeměnit sladovnický ječmen na slad obsahující vysoké množství enzymů a extraktu, a to za dosažení minimálních nákladů a ztrát. Produkce sladu se provádí ve sladovnách a dá se rozdělit na tři fáze: máčení, klíčení a hvozdění. 3.2.1.1 Máčení ječmene Cílem máčení ječmene je řízeně zvýšit vlhkost ječného zrna, aby tak mohlo dojít k zahájení enzymatických reakcí a k jeho klíčení. Zároveň se zrno myje, odstraňují se splavky, lehké nečistoty a ze zrna jsou vyluhovány nežádoucí látky. Máčení je dnes považováno za nejdůležitější krok při výrobě sladu, rozhodující o jeho budoucí kvalitě. V současné době se většinou používá technologie dvoudenního máčení se třemi vodami a dvěma vzdušnými přestávkami. 3.2.1.2 Klíčení ječmene Před zahájením sladovacího procesu jsou rezervní látky obsažené v zrně ve stabilní, nerozluštěné formě. Cílem klíčení je aktivace a tvorba enzymů, jejichž působením dojde k odbourání (rozluštění) těchto látek na nízkomolekulární produkty, a to při minimálních nákladech a únosných sladovacích ztrátách.
10
3.2.1.3 Hvozdění sladu Hvozdění je poslední fází výroby sladu. Tzv. zelený slad se nejprve na hvozdě předsouší při teplotách do 60°C, následně je pak vyhřát a dotažen při teplotách od 80 do 105°C. Cílem je převést zelený slad s vysokou vlhkostí do skladovatelného a stabilního stavu, zastavit životní a luštící pochody v zrně a určité míře vytvořit aromatické a barevné látky, charakteristické pro daný druh sladu, za minimálních nákladů a ztrát (Kosař et al., 2000). 3.2.2 Výroba mladiny Výroba mladiny se skládá z těchto postupů: šrotování, vystírání, rmutování, scezování sladiny a chmelovaru. 3.2.2.1 Šrotování Při šrotování se ječný slad rozemílá pomocí válcových šrotovníků. Cílem je rozemlít endosperm zrna tak, aby se během rmutování převedlo co maximum extraktivních látek do roztoku a dosáhlo se co nejvyššího varního výtěžku. Zároveň je potřeba co nejméně poškodit pluchu ječného zrna. Ta v další fázi výroby, scezování, slouží jako přirozená filtrační vrstva (Kosař et al., 2000). 3.2.2.2 Vystírání a rmutování Sladový šrot je smíchán s vodou ve vystírací kádi nebo ve rmutovystírací pánvi. Tato směs se pak začne pomalu zahřívat. V důsledku zahřívání začínají škrobová zrn endospermu bobtnat a při teplotě okolo 52°C z nich vzniká škrobový maz. Ten se při dalším zvyšování teploty na hodnotu přibližně 65°C (nižší cukrotvorná teplota) ztekucuje a při dosažení teploty 72 – 75°C (vyšší cukrotvorná teplota) zcukřuje. Rozlišujeme dva postupy rmutování - infuzní a dekokční. Infuzní rmutování probíhá pouze v jedné nádobě, kdežto při dekokčním způsobu je využito dvou nádob a rmutování probíhá na jeden, dva či tři rmuty. Při rmutování se do roztoku převádí kromě škrobu také požadované množství bílkovin a dalších látek. 3.2.2.3 Scezování sladiny Scezováním sladiny se rozumí rozdělení díla vzniklého rmutováním na dvě fáze, kapalnou, tzv. sladinu, a pevnou fázi neboli mláto. Tento krok se provádí převážně na scezovací kádi. Mláto se po určité době usazuje na tzv. jalovém dnu a plní funkci filtrační vrstvy. Sladina, která je zpočátku kalná, protéká přes mláto a poté je znovu 11
vracena nad vrstvu mláta. Po dosažení požadované čirosti se předek začne napouštět do mladinové pánve. Extrakt zbylý v mlátě se luhuje horkou vodou a tímto vyslazováním se získají tzv. výstřelky, které se spojí s předkem (sladina, která proteče filtrační vrstvou). Tím se získává celková sladina (Chládek, 2007). 3.2.2.4 Chmelovar Sladina získaná scezováním se v mladinové pánvi povařuje s chmelem po dobu 90 – 120 minut, u novějších systémů pouze 65 – 80 minut. Výsledným produktem je horká mladina. Při chmelovaru dochází k fyzikálně-chemickým procesům, které stabilizují koncentraci a složení mladiny. Technologicky významné pochody, které během chmelovaru probíhají, jsou: •
Odpaření nadbytečné vody
•
Inaktivace enzymů a sterilizace mladiny
•
Pokles pH a zintenzivnění barvy
•
Tvorba produktů tepelného rozkladu
•
Tvorba redukujících látek
•
Koagulace bílkovin a lom mladiny
•
Reakce účinných složek chmele s mladinou
3.2.2.5 Separace hrubých kalů Hrubým kalem se rozumí vločkovitá sraženina získaná po chmelovaru ve formě lomu. Obsahuje především bílkoviny, hořké látky, polyfenoly, mastné kyseliny a minerální látky. Hrubý kal by měl být z mladiny pokud možno úplně odstraněn, protože zanáší povrch kvasničných buněk a zhoršuje čirost a filtrovatelnost piva. Při jeho vyšším výskytu může pivo vykazovat hrubou hořkost, kalovou chuť a zhoršené pěnotvorné vlastnosti. Pro odstranění hrubých kalů se v dnešní době používá především vířivá káď nebo odstředivka. 3.2.2.6 Chlazení mladiny Po separaci hrubých kalů je nutné mladinu z vířivé kádě o teplotě okolo 95°C zchladit na zákvasnou teplotu, optimální pro pivovarské kvasinky. To se provádí pomocí chladičů různých konstrukcí, sprchových, deskových a jiných.
12
3.2.3 Výroba piva 3.2.3.1 Kvašení mladiny Cílem kvašení mladiny je řízená přeměna sacharidů na ethanol a CO2 a současně vytvoření požadovaných senzorických vlastností piva. Během kvašení se tvoří chuťový charakter piva, který je ovlivňován hlavními produkty kvašení, ale také obsahem vyšších alkoholů, esterů, ketonů, aldehydů, sloučenin síry a dalších. Průběh fermentace je odvislý od složení mladiny, druhu použitých kvasnic a jejich zákvasné dávce, teplotě kvašení a dalších faktorů. Kvašení lze rozdělit na zakvašování, kdy je cílem distribuce kvasinek do celého objemu zchlazené mladiny a optimální nastartování metabolismu kvasinek. Následuje fáze hlavního kvašení, při které probíhá přeměna větší části extraktu působením metabolismu kvasnic. Celková doba hlavního kvašení se pohybuje okolo 6 až 10 dní a jejich počet by měl být stejný nebo nižší než obsah extraktu v původní mladině. Na závěr hlavního kvašení se podstatná část kvasnic oddělí, u spodního kvašení flokulací a sedimentací na dně nádob, u svrchního kvašení vyplavením na hladinu kvasícího média. Poslední fází kvašení je dokvašování piva, jehož cílem je dosažení optimálních organoleptických vlastností, nasycení oxidem uhličitým a vyčeření. Při klasickém výrobním postupu probíhá v ležáckých sklepích při teplotách do 3°C a vždy pod mírným tlakem. Procesy probíhající při kvašení se realizují různými postupy, ve kterých se kromě odlišného zařízení používají rozdílné teploty, doby jednotlivých fází, tlaky při fermentaci a ležení, kmeny kvasinek, jejich dávky a řada dalších odlišných prvků, které výrazně ovlivňují průběh kvašení a specifické vlastnosti vyráběného piva (Kosař et al., 2000).
13
3.3 Trapistická piva Počátek výroby trapistických piv sahá až do 6. století n.l. Zasloužil se o něj sv. Benedikt, který byl zároveň zakladatelem klášterního systému. Podporoval jednotlivá opatství v tom, aby nějakým způsobem přispívala k fungování lokálních komunit. Výroba piva byla zvolena především kvůli různým epidemiím šířícím se skrze pitnou vodu, ke které představovalo mnohem méně nebezpečnou alternativu. Ve Francii nebo Německu se v některých trapistických klášterech pivo vařilo až do poloviny dvacátého století. V Belgii však byla tradice přerušena, především kvůli různým válkám, při kterých bylo mnoho opatství zničeno. O dnešní produkci proto dnes hovoříme jako o moderním klášterním pivovarnictví. První trapistický pivovar obnovil svou činnost v roce 1836 a poslední, v pořadí osmý Engelszell, získal právo užívat trapistické označení v roce 2012. Nachází se v Rakousku a jedná se společně s nizozemským klášterem Koningshoeven o jediné dva trapistické pivovary, nacházející se mimo Belgii. Od roku 1962 se belgická vláda snažila omezit použití označení „trapistický“ pouze na piva vyráběná v klášterech. V roce 1992 vznikla se souhlasem Vatikánu ochranná známka „autentický trapistický produkt“ (viz Obr. 1). Nepoužívá se pouze k označování piva, ale také řady dalších produktů vyráběných mnichy, jako sýrů, pečiva, likérů, mýdel a dalších. Jak již bylo zmíněno výše, v současné době je funkčních pouze osm trapistických pivovarů, které smí používat tuto ochrannou známku. Aby jim byla přidělena, musí splňovat několik kritérií. Především se pivo musí vyrábět uvnitř trapistického opatství a pod dohledem zdejší komunity a dále musí být většina příjmů věnována na charitu. Označení „trapistický“ představuje spíše než definici stylu označení toho, kdo pivo vyrábí. Jediným společným rysem všech zástupců je svrchní kvašení a používání tzv. „bottle conditioning“, neboli zrání v lahvi (Hieronymus S., 2005). Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Obr. 1: Ochranná známka trapistických produktů
14
3.4 Senzorické změny během zrání piva Senzorická stabilita je společně s chutí, kvalitou pěny, mikrobiologickou a koloidní stabilitou nejdůležitějším ukazatelem kvality piva. Termín označuje schopnost piva udržet své charakteristické senzorické znaky od stočení do lahve po konzumaci. Tato schopnost je ovlivňována celou řadou faktorů, z nichž nejvýznamnější je oxidace vyšších alkoholů, melanoidů, aminokyselin, mastných kyselin, hořkých kyselin z chmele a dalších. Dále vznikem sloučenin, především karbonylových aldehydů o 6 až 12 uhlících, které jsou zodpovědné za potlačení aroma piva (Eßlinger H.M., 2009). Jejich tvorbou také vzniká cizí příchuť, tzv. „lepenková“ nebo „kartonová“, za kterou je zodpovědný především (E)-2-nonenal (viz Obr. 2).
Obr. 2: (E)-2-nonenal (Eßlinger H.M., 2009)
Oxidačně-redukční procesy, které se v procesu stárnutí piva uplatňují, jsou často iniciovány volnými radikály, které vznikají působením světelného záření, tepelného záhřevu, kovových iontů, mechanického pohybu a dalších faktorů. Podmínky skladování tak při stárnutí piva hrají významnou roli. Vůči volným radikálům však mohou působit antioxidanty a tím zásadně omezit tvorbu karbonylových sloučenin. Mezi nejúčinnější přirozené antioxidanty piva patří polyfenolové sloučeniny, pocházející z ječmene, sladu a chmele a dále oxid siřičitý, který vykazuje nejen antioxidační vlastnosti, ale je i schopen vytvářet spolu s karbonylovými sloučeninami netěkavé adukty, a tím zlepšovat senzorické vlastností čerstvého piva (Ehlová T., 2008). Produkce oxidu siřičitého závisí na aktivitě kvasinek, které jej produkují při metabolismu sirných sloučenin. Významná je také činnost enzymů kvasinek, které napomáhají redukovat karbonylové sloučeniny mladiny a prodlužují tak čerstvost piva (Basařová G. et al., 2003). K dalším nejběžnějším příčinám narušení senzorické stability patří snížení hořkosti, jak intenzity, tak i charakteru a také vytvoření cizí sladké chuti (Malfliet et al., 2008). Ne ve všech případech je však změna senzorického profilu piva vnímána jako negativní. 15
3.4.1 Stanovení senzorické stability Na rozdíl od koloidní a mikrobiologické stability je ta senzorická obtížně definovatelná. Sleduje se pomocí senzorického hodnocení a lze u ní stanovit hraniční hodnotu celkového subjektivního dojmu, od které bude již senzorická stabilita narušena. Přesnější metodou hodnocení může být určení relativní hranice. Hranice pak není definována absolutní hodnotou, ale jedná se o nárůst nebo pokles bodů vůči počáteční hodnotě celkového subjektivního dojmu u daného piva. Nejsou tak znevýhodněna piva, která již na počátku vykazují v hodnocení nižší hodnoty.
Piva lze v závislosti na časovou změnu senzorické stability rozdělit do čtyř skupin: 1. minimální senzorické stárnutí po celou dobu skladování 2. středně rychlé senzorické stárnutí, které se po dosažení určité hranice senzorické jakosti mění minimálně 3. výrazný skok v senzorické jakosti piva v určitém období skladování 4. rychlé senzorické stárnutí v celém průběhu skladování (Hrabák et al., 2004).
16
3.5 Možnosti analýzy piva během zrání Důležitým aspektem při zrání piva obecně je zastoupení a množství látek ovlivňujících jeho chuť a vůni. K těm je možno zařadit oligosacharidy a jiné sacharidy, alkoholy, organické kyselin a v případě aroma těkavé látky. Dále je možné stanovit obsah oxidu uhličitého, který ovlivňuje říz piva, obsah hořkých kyselin, které se také podílejí na senzorickém profilu, barvu piva a jeho zákal. Podstatným krokem před samotnou analýzou je předcházející příprava vzorků. K nejvíce takto používaným metodám na přípravu vzorků piva k analýze senzoricky aktivních látek patří destilace s vodní parou, extrakce v systému kapalina-kapalina a headspace technika. Tyto postupy se však často vyznačují časovou náročností a používáním organických rozpouštědel, která mohou být i zdravotně škodlivá. V současné době stále stoupají požadavky na rychlost a zároveň spolehlivost analytických metod společně s ekonomickými aspekty (Horák et al., 2006). 3.5.1 Chromatografie Jedná se o významnou fyzikálně-chemickou metodu, která se využívá k separaci. Je založena na dělení látek mezi dvě fáze – mobilní a stacionární (sorbent). Chromatografie lze dělit podle různých kritérií. Např. dle povahy skupenství jednotlivých fází. V tom případě rozlišujeme chromatografii plynovou nebo kapalinovou. Dalším hlediskem pro dělení může být forma, ve které se fáze vyskytují, nebo děj, který při chromatografii probíhá. 3.5.1.1 Kapalinová chromatografie: Pro kapalinovou chromatografii platí, že mobilní fází je kapalina a sorbent je umístěn plošně nebo v koloně. Podle toho také rozlišujeme kapalinovou chromatografii plošnou nebo kolonovou. Kapalinová chromatografie se může použít pro stanovení širokého spektra netěkavých organických látek, v pivu sacharidů, alkoholů, mastných kyselin, organických kyselin a dalších. Vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) patří mezi nejvíce rozšířené separační techniky běžně využívané při analýze potravin, konkrétně piva a jeho surovin. Z důvodu zvyšujících se nároků na rychlost stanovení došlo za poslední desetiletí k vývoji směrem k rychlejším analýzám. Můžeme rozlišit dva přístupy k „rychlé chromatografii“. První vede k vývoji zcela nové generace chromatografických kolon a s tím i spojené instrumentace, operující při maximálních tlacích 100 MPa. Pro tuto metodu byl zaveden a přijat název Ultra účinná kapalinová chromatografie (UHPLC). Tato metoda je 2,5 krát rychlejší při zachování daného rozlišení a víc jak desetinásobně šetří spotřebu organických rozpouštědel. Kromě 17
ekonomických výhod se tato nová metoda vyznačuje vysokou přesností (Olšovská et al., 2012). Druhý přístup zachovává klasickou HPLC instrumentaci, která pracuje při tlacích 40 MPa a zrychlení analýzy je v tomto případě zajištěno použitím speciálních kolon, zejména kolon monolitních a kolon s povrchově porézními částicemi (Olšovská & Jurková, 2012). 3.5.1.2 Plynová chromatografie: Používá se ke stanovení plynů, kapalin i pevných látek s bodem varu do cca 400°C. Látky jsou separovány v plynné fázi a je proto nutné, aby byly definovaným způsobem vypařovány. Teplota však musí být taková, aby nedocházelo k jejich rozkladu. Pomocí plynové chromatografie se stanovují především organické látky, v případě piva může být využita ke stanovení obsahu senzoricky aktivních těkavých látek nebo obsahu alkoholu. Značná pozornost je věnována zdokonalování procesu přípravy vzorků před vlastním stanovením. Ta je nutná především kvůli zlepšení chromatografických vlastností analytů, zlepšení detekce látek a izolace sledovaných sloučenin z matrice. Vývoj nových metod je zaměřen zejména na miniaturizaci a zkrácení doby nutné pro přípravu vzorku, a tím urychlení celého analytického procesu. Hlavními cíli při vývoji těchto postupů je zvýšit kapacitu laboratoře pro dané stanovení, celkově zlepšit kvalitu přípravy vzorků, dosáhnout lepších mezí detekce, snížit množství vzorku nutného k provedení analýzy, minimalizovat použití organických rozpouštědel a sorbentů a v konečném výsledku tak snížit i množství odpadu. Následuje výčet používaných separačních metod. Headspace a Purge-and-Trap Headspace technika je základní a velmi často využívaná technika pro stanovení těkavých látek. K analýze na plynovém chromatografu se dávkuje plynná fáze, která je v rovnovážném stavu se vzorkem v kapalné fázi. Často se vhodným způsobem zajistí obohacení plynné fáze sledovanými analyty, čímž se zlepší citlivost. Protože se nastřikuje pouze plynná fáze, výrazně se tak sníží zatížení chromatografického systému nežádoucími interferujícími nebo znečišťujícími látkami. Metoda byla poprvé popsána v roce 1958. Headspace analýza může být prováděna dvěma způsoby. Pokud je vzorek v rovnovážném stavu s plynnou fází v uzavřeném prostoru, potom se tato metoda nazývá statický headspace, zkráceně HS. Pokud nosný plyn proudí nad hladinou vzorku nebo probublává vzorkem a extrahované těkavé látky se zachytávají v kryogenní nebo 18
sorpční pasti, pak se tento postup označuje jako dynamický headspace , gas-phase stripping nebo purge-and-trap , zkráceně společné označení P&T. Při HS analýze se ustavuje rovnováha mezi těkavými látkami obsaženými ve vzorku a v parní fázi nad vzorkem v plynotěsně uzavřené vialce. Po určité době nutné k ustanovení rovnováhy je část plynné fáze odebrána z vialky a nastříknuta na kolonu plynového chromatografu. Po ustanovení rovnováhy je plynná fáze nastříknuta na kolonu buď pomocí plynotěsné stříkačky, nebo je jí nejprve naplněna vyhřívaná dávkovací smyčka a po přepnutí dávkovacího ventilu je obsah smyčky nosným plynem vypláchnut na kolonu. Stejná doba ustavování rovnováhy a přesná kontrola teploty během inkubace vzorků i standardů představují kritické kroky pro zajištění přesné kvantifikace a odpovídající opakovatelnosti/reprodukovatelnosti. Tyto požadavky plní automatické HS dávkovače (viz Obr. 3). Využití HS postupu je součástí řady oficiálních metodik pro analýzu piva - EBC, IOB nebo MEBAK.
Obr. 3: Automatický headspace dávkovač firmy Perkin Elmer (Perkin Elmer, 2013)
V případě P&T analýzy je vzorek kontinuálně proplachován inertním plynem, většinou heliem, a těkavé látky jsou vytěsňovány ze vzorku do trapu s dostatečně velkou retenční kapacitou (např. aktivní uhlí nebo křemelina) tak, aby nedošlo k 19
průniku sledovaných látek. Po vypuzení látek se trap rychle zahřeje a zachycené analyty jsou uvolněny na chromatografickou kolonu (viz schéma na Obr. 4). Vzhledem k tomuto zakoncentrování látek dosahuje technika P&T podstatně lepších mezí detekce v porovnání s HS postupem založeným pouze na rovnovážném stavu kapalina-plyn. V případě piva však stanovení komplikuje jeho pěnivost. Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Obr. 4: Schéma purge and trap techniky
Extrakce na pevné fázi Extrakce na pevné fázi (Solid phase extraction, SPE) se využívá především k zakoncentrování a někdy také k přečištění stanovovaných analytů. Komerčně jsou používány jednorázové mikrokolonky. Ty jsou plněny různými sorbenty o různé velikosti částic. Jako sorbenty se nejčastěji používají modifikovaný i nemodifikovaný oxid křemičitý, oxid hlinitý, polymery atd. Velmi důležitým kritériem umožňujícím vysokou opakovatelnost analytických výsledků je zajištění konstantní kvality různých šarží jednorázových SPE kolonek. K tomuto účelu se jako charakteristika SPE kolonky používá kapacita kolonky. Kapacita se vyjadřuje jako poměr mg analytu/g sorbentu a znamená, že za stejných podmínek různé šarže kolonek adsorbují a desorbují stejné 20
množství analytu. Před analýzou je nutné SPE kolonku nejprve kondicionovat. Poté se jí prosaje vzorek, obvykle okolo 10 ml, rychlostí několika ml/min. Pak se kolonka propláchne několika mililitry vody, vysuší se jemným proudem dusíku za laboratorní teploty. Nakonec jsou zachycené analyty desorbovány malým množstvím organického rozpouštědla a analyzovány na plynovém chromatografu. SPE metoda může být v případě piva použita např. pro stanovení vyšších aromatických alkoholů, iso-αhořkých kyselin, mastných kyselin, vicinálních diketonů, polyfenolů a dalších (Horák et al., 2010). Mikroextrakce na pevné fázi Vhodnou alternativou ke klasické headspace technice, která výrazným způsobem snižuje pořizovací náklady je mikroextrakce na pevné fázi (SPME). Jde o sorpčnědesorpční techniku. Její princip spočívá v nanesení malého množství sorbentu na vlákno z křemenného skla. Toto křemenné vlákno, dlouhé asi 1 až 2 cm, je spojeno s ocelovým pístem a umístěno v duté ocelové jehle, které chrání vlákno před mechanickým poškozením (viz Obr. č. 5). Vlákno je zataženo dovnitř jehly, která propíchne septum v zátce vialky. Posunutím pístu se vlákno vysune do vzorku eventuálně do prostoru nad jeho hladinou. Analyt se sorbuje do vrstvy pokrývající vlákno. Po dosažení sorpční rovnováhy (většinou 2–30 min) se vlákno opět zasune dovnitř jehly a spolu s ní je vytaženo z vialky se vzorkem. Nakonec je jehla zavedena do injektoru plynového chromatografu, kde je analyt tepelně desorbován a nesen na GC kolonu. Rovnovážný stav SPME je závislý na koncentraci analytu ve vzorku a na typu a tloušťce polymeru, který pokrývá křemenné vlákno. Množství adsorbovaného analytu závisí na distribuční konstantě a na tloušťce vrstvy polymeru. Selektivitu extrakčního postupu lze ovlivnit typem polymeru pokrývajícího vlákno. Obecně se dá říci, že těkavé látky vyžadují silnější vrstvu polymeru a slabší vrstva je zase účinnější pro sorpci a desorpci středně těkavých analytů. Přímé ponoření SPME vlákna do vzorku vede k podstatně vyšší účinnosti extrakce než expozice vlákna v headspace prostoru, ale ponoření do velmi komplexních matric může vést k rychlému zničení vlákna. Proto se při analýze piva používá podstatně šetrnější extrakce v headspace prostoru. Hlavní přednost SPME spočívá v tom, že není zapotřebí vůbec žádných rozpouštědel. Na druhé straně SPME vlákna jsou velmi křehká. Při manipulaci je třeba opatrného zacházení, jinak může snadno dojít ke zničení. (Horák et al., 2010).
21
V pivu byly SPME metodou stanoveny některé alkoholy, estery, dimethylsulfid, vicinální diketony, mastné kyseliny nebo karbonylové látky (Horák et al., 2008).
Obr. 5: Zařízení pro vzorkování pomocí SPME (Chromedia, 2013)
Extrakce na míchací tyčince SBSE z anglického „stir bar sorptive extraction“ je sorpčně extrakční technika založená na stejných principech jako mikroextrakce na pevné fázi. Avšak s tím, že je použito podstatně větší množství polydimethylsiloxanové fáze, dochází k výrazně většímu obohacení organických sloučenin z extrahované matrice a v důsledku toho vzrůstá citlivost 100 až 1000krát. V praxi se jedná o magnetickou tyčinku zatavenou do skla, které je pokryto polydimethylsiloxanovou fází. K dispozici jsou tyčinky o různé délce a tloušťce fáze. Extrakce probíhá tak, že se tyčinka vloží přímo do vzorku a nechá se míchat po dobu 30, až 120 min. Během této doby dochází k rozdělení analytů mezi matricí a polydimethylsiloxanovou fází na tyčince. Potom je tyčinka vložena do termálního desorbéru, kde dojde k termální desorpci analytů (obvykle při teplotě 150– 300 °C) a ty jsou pak ihned separovány na plynovém chromatografu. Pro stanovení velmi těkavých látek je možné využít headspace sorpční extrakci (HSSE). Tato technika, při které dochází k zakoncentrování analytů, je mnohem více citlivá než klasická headspace metoda. Tyčinka se vloží do speciálního držáku a celek se umístí do uzavřené headspace vialky se vzorkem. Analyty jsou tak extrahovány a zkoncentrovány
22
v polydimethylsiloxanové fázi tyčinky. Technika SBSE byla již použita pro stanovení letinkové neboli sluneční příchutě a dalších sirných látek, hořkých kyselin v pivu metodou HPLC a karbonylových sloučenin (Horák et al., 2008). Mikroextrakce na jedné kapce Single Drop Microextraction neboli SDME. Při tomto postupu se mikrostříkačka naplní extrakčním rozpouštědlem, jehlou se propíchne septum vialky se vzorkem a jehla se ponoří do vzorku. Přímo ve vzorku se na špičce jehly vyloučí kapka extrakčního rozpouštědla obvykle o objemu 1 µl. Po extrakci se kapka nasaje zpět do jehly a zavede se do injektoru plynového chromatografu. Extrakci podporuje míchání vzorku, nicméně pokud se pracuje v režimu kapky vytvořené přímo ve vzorku, velkým nebezpečím se stává nestabilita vytvořené kapičky. Dalšími parametry ovlivňujícími extrakci jsou velikost kapky, doba extrakce, volba rozpouštědla, vysolování. Jinou možností je umístění kapky těsně nad hladinou vzorku – headspace SDME. Tento postup je velmi podobný headspace SPME pouze s tím rozdílem, že vlákno je nahrazeno mikrokapičkou (Horák et al., 2010). Superkritická extrakce Metoda superkritické extrakce kapalin spočívá v nízké vzájemné rozpustnosti vody a nadkritického CO2 (o hustotě 0,4 až 0,8 g/ml). Využívá skutečnosti, že nadkritický CO2 se v oblasti nadkritického tlaku a teploty chová jako organické rozpouštědlo. Fáze nadkritického CO2 a kapalná fáze se v tomto případě odlišují dostatečně polaritou i hustotou. Použití CO2 odstraňuje nutnost použití toxických organických rozpouštědel a umožňuje plnou automatizaci procesu. Z experimentálního hlediska je v případě SFE možný dvojí přístup. Prvou možností je „statické“ uspořádání, kdy je vodný roztok umístěn do extrakční cely a nadkritický CO2, zavedený ke dnu nádobky, prochází díky nižší hustotě sloupcem vzorku. Druhou možností je využití dynamického způsobu extrakce, který vychází z principu kontinuální extrakce v plněné destilační kolonce (Čulík et al., 2006). V případě piva lze pomocí superkritické fluidní extrakce separovat např. mastné kyseliny (Bravi E. et al., 2007).
23
3.5.2 Spektrometrické metody Ve vztahu k pivu se jedná především o spektroskopické metody pro analýzu ve viditelné nebo UV oblasti, většinou po přídavku specifických činidel. Výhodou těchto metod je především rychlost a snadná dostupnost spektrometrů při relativně nízkých nákladech. Měření absorpčních spekter piva ve viditelné oblasti se využívá v podrobné analýze barvy piva, měření jeho oxidačně redukčních vlastností a dalších. Pro získání dalších informací je nutné použít pokročilejší metody s využitím plynové i kapalinové chromatografie. Absorpční spektrum piva představuje klesající funkci ve viditelné oblasti světla, přičemž z praktických důvodů lze využívat oblast 380 až 700 nm, neboť v ní lze bez dalších úprav koncentrace vzorku zaznamenat viditelné spektrum piva ve skleněné kyvetě s optickou dráhou 1 cm. U tmavých piv se vzorky musí naředit, nebo být použity kyvety s ještě kratší optickou dráhou. Naopak v oblasti delších vlnových délek se mohou použít kyvety s optickou dráhou až 10 cm, přičemž zde se výrazněji uplatňuje i zákal piva. Spektrometrie zředěného piva v UV oblasti se v poslední době používá k určení a rozlišení různých piv. Na Obr. 6 je zobrazeno absorpční spektrum nealkoholického piva, čerstvého ležáku, starého ležáku (10 let) a tmavého ležáku, všechna zředěna v poměru 1:50 (Šavel J. et al., 2011).
Obr. 6: Absorpční spektra nealkoholického piva, čerstvého ležáku, starého ležáku (10 let) a tmavého ležáku, zředěno 1:50 (Šavel J. et al., 2011).
24
3.5.3 Stanovení obsahu oxidu uhličitého Obsah oxidu uhličitého v pivu významně ovlivňuje jeho senzorický profil. Jednak jeho koncentrace určuje tzv. říz piva, ale současně ovlivňuje také hořkost nebo sladkost. Stanovení je možno provádět pomocí různých metod, které se liší svou přesností, reprodukovatelností, pracností i finančními nároky. Manometrické metody Tyto metody jsou založeny na tom, že koncentrace rozpuštěného plynu v kapalině je přímo úměrná jeho parciálnímu tlaku nad hladinou. Oxid uhličitý je vytřepán z lahve a jeho obsah se stanoví následným změřením tlaku (viz Obr. 7). Je ještě třeba provést korekci, při které se bere v úvahu vzduch a ostatní plyny obsažené v pivu a v prostoru hrdla lahve a které se také podílí na naměřené hodnotě. Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Obr. 7: Přístroj na měření obsahu CO2 v lahvi Expanzní 2013) metody (Haffmans,
Obr. 8: Přístroj CarboQC firmy Anton Paar, využívající objemovou expanzi (Anton Paar, 2013)
Některé přístroje využívají techniky multinásobné objemové expanze CO2, která umožňuje určení obsahu bez ovlivnění ostatními plyny (viz přístroj od firmy Anton Paar, Obr. 8). Vodivostní metody Další možností stanovení je použití metod využívajících k určení obsahu CO2 tepelnou vodivost plynů. Měřící čidlo v přístroji měří rozdíl mezi referenčním a měřeným plynem a po následné korekci je vypočtena koncentrace oxidu uhličitého (Olšovská et al., 2013). 25
4 MATERIÁL A METODIKA 4.1 Materiál Byly analyzovány tři druhy trapistických piv značek Orval, Westmalle Tripel a La Trappe Quadrupel, všechny ve skleněných lahvích o obsahu 0,3l. Piva byla zakoupena prostřednictvím českého dovozce belgických piv (viz http://www.belgicke-pivo.cz/) v cenové relaci okolo 90 Kč za kus. Lahve byly po celou dobu uchovávány v temnu, při stálé teplotě 12°C a ve vertikální poloze, kvůli možné interferenci obsahu s kovovým korunkovým uzávěrem. Společně s pivy byla analyzována i modelová mladina. 4.1.1 Orval Výroba piva ve stejnojmenném opatství byla obnovena v roce 1932, v témže roce byla vytvořena nová receptura, která se používá dodnes. Pivovar vyrábí dva druhy piv, do lahví se však stáčí pouze Orval (viz Obr. 9). Druhé pivo, Petit Orval, se vaří pouze třikrát ročně, slouží převážně pro potřebu mnichů a prodává se točené v klášterním café. Výstav pivovaru činí 45 000 za rok, výroba probíhá na klasické varně s měděnými nádobami. pH varní vody je upravováno z 5,2 na 5,0. V sypání jsou použity tři typy světlých sladů a dva druhy karamelových sladů. Uplatňuje se surogace čirým, tekutým cukrem kandis, představuje asi 16% zkvasitelných sacharidů. Ke chmelení jsou používány německé aromatické odrůdy Styrian Goldings a Hallertau. Infuzní rmutování je vedeno při 62°C s následným zvýšením teploty na 72°C a prodlevou 20 minut. Scezování probíhá zhruba tři hodiny. Dvacet minut před koncem chmelovaru jsou přidány pelety chmelů Styrian Goldings a Hallertau. Kvašení v otevřených kádích bylo na konci 90. let 20. stol. nahrazeno nerezovými cylindricko-kónickými nádobami o objemu 200 hl. Pivovar disponuje vlastním kmenem kvasnic svrchního kvašení, které používá po 16 generací. Pivo se zakvašuje při teplotě 14°C, hlavní kvašení probíhá 4 dny při teplotách do 22°C. Před třítýdenním sekundárním kvašením, vedeném při teplotě 15°C jsou přidány divoké kvasinky získané z okolí kláštera. Obsahují různé kmeny, včetně
Brettanomyces. Při sekundárním
kvašení se také uplatňuje chmelení za studena pomocí hlávkového chmele Styrian Goldings. Před stočením do lahví o objemu 0,3 l je pivo odstředěno, čímž se odstraní velká část starých kvasinek. Následně jsou do lahve přidány čerstvé kvasinky v koncentraci okolo 3 milionů buněk/ml s cílem dosáhnout nasycení CO2 7 g/l. Refermentace při teplotě 15°C trvá po dobu 5 týdnů (Hieronymus S., 2005). 26
Obr. 9: Pivo Orval
Tabulka 1: Analytické parametry piva Orval (Hieronymus S., 2005) Pivo
Orval
EPM
Alkohol
Zdánlivé prokvašení
Barva
Hořkost
[%]
[%]
[%]
[EBC]
[IBU]
13,6
6,2
94
9
38
Tabulka 2: Analytické parametry piva Westmalle Tripel (Hieronymus S., 2005) Pivo
Westmalle Tripel
EPM
Alkohol
Zdánlivé prokvašení
Barva
Hořkost
[%]
[%]
[%]
[EBC]
[IBU]
19,6
9,5
88
6,5
39
27
4.1.2 Westmalle Provoz pivovaru byl po několika přestávkách obnoven v roce 1933. Vyráběny jsou tři druhy piv, světlé Westmalle Tripel (viz Obr. 10), tmavé Westmalle Dubbel a méně alkoholické světlé Westmalle Extra, které není uváděno do oběhu a slouží pouze pro potřebu mnichů. Pivovar vaří denně tři 200 hl várky, výstav činí ročně 120 000 hl/rok. Varní voda z vlastní studny je odželezňována a je upravováno její pH. Uplatňuje se infuzní rmutování, používá se pouze plzeňský slad a výhradně hlávkový aromatický chmel různých odrůd, především Tettnang, Styrian Goldings a Žatecký poloraný červeňák. Surogace tekutým, tmavým cukrem kandis představuje 20% zkvasitelných sacharidů, přidává se na konci devadesátiminutového chmelovaru. Kvašení probíhá stejně jako u Orvalu v uzavřených CK tancích. Zakvašuje se při 18°C a hlavní kvašení trvá 5 až 6 dní při teplotě maximálně 20°C. Následné sekundární kvašení trvá čtyři týdny. Před stočením do lahví prochází pivo odstředivkou, zakvašeno čerstvými kvasnicemi a je k němu přidán cukr. Cílem je dosáhnout nasycení 6 až 8 g CO2 na litr. Poté pivo zraje v lahvi při nízkých teplotách tři týdny.
Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Obr. 10: Pivo Westmalle Tripel
28
4.1.3 La Trappe La Trappe označuje pivo vyráběné v opatství v Koningshoevenu, jediném trapistickém pivovaru v Nizozemí. Opatství vzniklo v roce 1883 a pivo se v něm začalo vařit krátce poté. Produkce v současné podobě, pod označením La Trappe, však odstartovala až v roce 1980 (Verheyden F., 2001). Dnes představuje výstav okolo 145 000 hl/rok a představuje tak největšího producenta trapistického piva (Wikipedia, 2013). Je zde vyráběno 9 druhů piv. PUUR, Witte Trappist, Blond, Dubbel, Bockbier, Isid´or, Tripel, Quadrupel a Quadrupel Oak Aged. La Trappe Quadrupel (viz Obr. 11) je stejně jako Westmalle Tripel zástupcem belgického pivního stylu tripple neboli trippel. Jedná se o světlá, svrchně kvašená piva o extraktu v původní mladině v rozmezí 17,5 až 24 %, zdánlivém prokvašení 70 – 80 %, hořkostí 20 – 25 IBU a obsahem alkoholu od 7 do 10% obj. (Rajotte P., 1992). Tabulka 3: Analytické parametry piva La Trappe Quadrupel (Hieronymus S., 2005) Pivo
La Trappe Quadrupel
EPM
Alkohol
Zdánlivé prokvašení
Barva
Hořkost
[%]
[%]
[%]
[EBC]
[IBU]
20,8
9,5
81
56
18
Tento obrázek ny ní nelze zobrazit.
Obr. 11: Pivo La Trappe Quadrupel
29
4.1.4 Modelová mladina Za účelem srovnání byla analyzována i modelová mladina o extraktu v původní mladině 20 %. Byla připravena ve rmutovací lázni pomocí infuzního rmutování, sypáním 3200 g ječného plzeňského sladu do 10l vody. Chmelena byla natřikrát Žateckým poloraným červeňákem a čtvrtá dávka chmele byla přidána do studené mladiny. Celkové množství použitého chmele představovalo 30g. Ke kvašení byl použit hluboce prokvašující kmen kvasinek spodního kvašení W95. Hlavní kvašení probíhalo 12 dní při teplotě 7 °C a dokvášení dva měsíce v tanku. Následně bylo pivo stočeno do lahví o objemu 0,5l s patentním uzávěrem.
30
4.2 Metodika Byla provedena instrumentální i senzorická analýza zkoumaného materiálu. V případě instrumentálních metod bylo použito kapalinové chromatografie a analýzy na přístroji Fermentostar. Senzorickou analýzu prováděla tříčlenná skupina školených hodnotitelů včetně autora této diplomové práce. Vzorky byly analyzovány od června 2011 do února 2013 v půlročních intervalech, celkem bylo provedeno 5 měření v sériích po dvou od každého vzorku, celkem 30 měření. 4.2.1 Analýza na přístroji Fermentostar Přístroj Fermentostar firmy Funke Gerber (viz Obr. 12) patří k automatickým analyzátorům piva. Umožňuje stanovovat obsah alkoholu v objemových a hmotnostních procentech, zbytkový extrakt, dosažitelný stupeň prokvašení a extrakt v původní mladině. Ke stanovení používá turbidimetr, pomocí něhož stanovuje obsah nerozpustných složek vzorku a dále pomocí termální části měří fyzikální veličiny jako tepelnou vodivost, koeficient teplotní roztažnosti a další, k určení hustoty, obsahu alkoholu a extraktu. Měření je plně automatizované, jedno stanovení trvá cca 2 minuty. Hodnoty jsou zobrazeny na displeji, případně vytištěny přes připojenou tiskárnu (Čejka J., 2011).
Obr. 12: Pivní analyzátor Fermentostar firmy Funke Gerber
31
Metodika Vzorky byly zbaveny oxidu uhličitého na třepačce, přefiltrovány přes filtrační papír a následně analyzovány v automatickém pivním analyzátoru Fermentostar. Byly sledovány tyto ukazatele: •
Obsah alkoholu [objemová %]
•
Obsah alkoholu [hmotnostní %]
•
Původní stupňovitost mladiny [%]
•
Zbytkový extrakt [%]
•
Dosažitelný stupeň prokvašení [%]
4.2.2 Analýza na kapalinovém chromatografu Vzorky byly přefiltrovány přes filtrační papír, následně zbaveny plynů v ultrazvukové lázni a vstříknuty do smyčky kapalinového chromatografu pomocí dávkovací injekční stříkačky (viz Obr. 13).
Obr. 13: Postup při úpravě vzorku před analýzou na HPLC
32
K analýze byla použita vysokotlaká kapalinová chromatografie na sorbentu Ostion. Jedná se o kopolymer styrenu a divinylbenzenu s funkčními skupinami -SO3H ve vodíkovém nebo vápenatém cyklu. Tímto sorbentem je možno od sebe rozdělit cukry maltosu, sacharosu, fruktosu, glukosu, laktosu a galaktosu, zároveň se v jednom běhu rozdělí i glycerol, methanol, ethanol, aceton, estery a vyšší alkoholy během jedné analýzy, přičemž technika nevyžaduje složitou úpravu vzorků. Stačí provést filtraci a odplynění vzorku a nástřik do kolony, přičemž doba analýzy představuje 12 minut u sacharidů a 25 minut včetně alkoholů, detekce je prováděna refraktometricky. Celá metoda sestávala z dvoupístové pumpy LCP 4000, dávkovacího ventilu D, termostatu kolon LCO 101, kolony dodané firmou Labio, předkolony HEMA BIO Q + Sb 10 µm a diferenčního refraktometrického detektoru Praha RIDK-102. Pro vyhodnocení byl použit program Clarity.
Podmínky analýzy byly následující: Byla použita ocelová předkolona o rozměrech 50 x 4 mm s náplní HEMA BIO Q + Sb 10 µm. Dále ocelová kolona o rozměrech 8 x 250 mm s náplní Ostion LG KS 0800 Ca2 + 10 µm. Analýza probíhala při teplotě 50 °C a jako mobilní fáze byla použita deionizovaná voda. Rychlost průtoku byla 0,5 ml/min při tlaku 6,7 MPa. Nástřik vzorků představoval 5 µl. Byla použita refraktometrická detekce s citlivostí detektoru 0,32. Před měřením byla provedena kalibrace na maltosu, sacharózu, glukosu, fruktosu, glycerol a ethanol o koncentracích 0, 1, 5, a 10g / 100 ml.
33
4.2.3 Senzorická analýza Patnáct vzorků bylo hodnoceno tříčlennou komisí, bylo vybráno hodnocení ve formě upraveného degustačního formuláře dle Cuřína (viz Obr. 14). Vzorky byly vytemperovány na teplotu 10°C a následně se hodnotily tyto znaky: •
vůně - velmi slabá až velmi silná, 1 – 5 b.
•
cizí vůně – není zastoupena až velmi silná, 0 – 5 b s možností slovního popisu
•
chuť – velmi slabá až velmi silná, 1 – 5 b.
•
cizí chuť – není zastoupena až velmi silná, 0 – 5 b s možností slovního popisu
•
plnost – prázdné až plné, zaokrouhlené, 1 – 5 b.
•
říz – velmi zvětralé/extrémně řízné až příjemné, řízné, 1 – 5 b.
•
intenzita hořkosti – velmi slabá až velmi silná, 1 – 5 b.
•
charakter hořkosti – velmi jemná až silně ulpívající hořkost, 1 – 5 b.
•
celkový subjektivní dojem – mimořádně špatný až mimořádně dobrý, 1 – 9 b.
34
Obr. 14: Degustační formulář dle Cuřína
35
5 VÝSLEDKY A DISKUZE 5.1 Statistické zpracování výsledků z analýzy na přístroji Fermentostar Hodnoty získané z pivního analyzátoru Fermentostar byly zpracovány do podoby tabulek a sloupcových grafů. K hodnotám byly vypočítány směrodatné odchylky. 5.1.1 Orval Tabulka 1: Výsledky analýz Orval 1. série Orval 1. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 5,6 ± 0,11 4,4 ± 0,09 3,5 ± 0,07 86,4 ± 1,73 11,3 ± 0,23
XI-11 5,8 ± 0,12 4,5 ± 0,09 3,2 ± 0,06 87 ± 1,74 11,7 ± 0,23
Datum měření IV-12 6,3 ± 0,13 4,9 ± 0,10 3,1 ± 0,06 89,1 ± 1,78 12,8 ± 0,26
IX-12 6,5 ± 0,13 5,1 ± 0,10 3,0 ± 0,06 90 ± 1,80 12,9 ± 0,26
II-13 6,6 ± 0,13 5,2 ± 0,10 3,0 ± 0,06 90,3 ± 1,81 13 ± 0,26
Datum měření IV-12 IX-12 6,4 ± 0,13 6,5 ± 0,13 4,8 ± 0,10 5 ± 0,10 3,1 ± 0,06 3 ± 0,06 89,3 ± 1,79 89,8 ± 1,80 12,6 ± 0,25 12,8 ± 0,26
II-13 6,6 ± 0,13 5,2 ± 0,10 2,9 ± 0,06 90,5 ± 1,81 13,1 ± 0,26
Tabulka 2: Výsledky analýz Orval 2. série Orval 2. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 5,3 ± 0,11 4,4 ± 0,09 3,5 ± 0,07 85,2 ± 1,70 11,5 ± 0,23
XI-11 5,7 ± 0,11 4,6 ± 0,09 3,3 ± 0,07 86,8 ± 1,74 11,8 ± 0,24
Z výsledků měření piva Orval je patrné, že v případě alkoholu docházelo v průběhu času k nárůstu jeho obsahu. V absolutním měřítku se jednalo o nárůst o 1% v případě první série měření a o 1,3% v případě druhé série. Tento fakt úzce souvisí se současným poklesem zbytkového extraktu, který se celkově snížil o 0,5% v první sérii a o 0,6% v případě druhé série. Zároveň docházelo ke zvyšování dosažitelného stupně prokvašení a extraktu v původní mladině. Níže jsou výsledky zpracované do podoby prostorového sloupcového grafu. Na prvních dvou grafech jsou zaznamenány naměřené hodnoty obsahu alkoholu, zbytkového extraktu a obsahu extraktu v původní mladině. Na třetím grafu je zobrazen dosažitelný stupeň prokvašení z obou sérií. Ten byl z předchozích dvou grafů vyjmut z důvodu snazší přehlednosti.
36
Obr. 15: Fermentostar Orval 1. série
Obr. 16: Fermentostar Orval 2. série
Obr.17: Fermentostar Orval DSP 1. a 2. série
37
5.1.2 Westmalle Tripel Tabulka 3: Výsledky analýz Westmalle Tripel 1. série Westmalle 1. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 9,2 ± 0,18 7,2 ± 0,14 3,8 ± 0,08 91 ± 1,82 18,3 ± 0,37
XI-11 9,5 ± 0,19 7,4 ± 0,15 3,7 ± 0,07 92,2 ± 1,84 18,5 ± 0,37
Datum měření IV-12 10,1 ± 0,20 7,9 ± 0,16 3,6 ± 0,07 93 ± 1,86 19,2 ± 0,38
IX-12 10,3 ± 0,21 8,1 ± 0,16 3,5 ± 0,07 94,1 ± 1,88 19,3 ± 0,39
II-13 10,5 ± 0,21 8,2 ± 0,16 3,4 ± 0,07 94,3 ± 1,89 19,5 ± 0,39
IX-12 10,3 ± 0,21 8,1 ± 0,16 3,5 ± 0,07 94 ± 1,88 19,2 ± 0,38
II-13 10,6 ± 0,21 8,3 ± 0,17 3,3 ± 0,07 94,8 ± 1,90 19,7 ± 0,39
Tabulka 4: Výsledky analýz Westmalle Tripel 2. série Westmalle 2. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 9 ± 0,18 7 ± 0,14 3,9 ± 0,08 89 ± 1,78 18 ± 0,36
XI-11 9,7 ± 0,19 7,6 ± 0,15 3,8 ± 0,08 90,5 ± 1,81 18,2 ± 0,36
Datum měření IV-12 10 ± 0,20 7,7 ± 0,15 3,7 ± 0,07 92,5 ± 1,85 18,8 ± 0,38
V případě piva Westmalle Tripel z výsledků vyplývá, že stejně jako u Orvalu docházelo v průběhu zrání v lahvi ke zvyšování obsahu alkoholu, v případě první série měření v absolutní hodnotě o 1,3% a v případě druhé série o 1,6%. Tomu taktéž odpovídal postupný pokles zbytkového extraktu. Ten klesnul o 0,4% v případě první a o 0,6% v případě druhé série měření. U dosažitelného stupně prokvašení a extraktu v původní mladině byl zaznamenán nárůst. Níže jsou výsledky zpracované do podoby prostorových sloupcových grafů, stejně jako u piva Orval.
38
Westmalle 1. série 20 15
alkohol [obj. %]
10
alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%]
5
EPM [%]
0 VI-11 XI-11 IV-12 IX-12 II-13 Obr. 18: Fermentostar Westmalle Tripel 1. série
Obr. 16: Fermentostar Westmalle Tripel 2. série
Obr. 20: Fermentostar Westmalle Tripel DSP 1. a 2. série
39
5.1.3 La Trappe Quadrupel Tabulka 5: Výsledky analýz La Trappe Quadrupel 1. série La Trappe 1. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 10,3 ± 0,21 8,1 ± 0,16 4,9 ± 0,10 89 ± 1,78 21 ± 0,42
XI-11 10,8 ± 0,22 8,4 ± 0,17 4,7 ± 0,09 91,2 ± 1,82 21,3 ± 0,43
Datum měření IV-12 11,4 ± 0,23 8,9 ± 0,18 4,6 ± 0,09 92 ± 1,84 22,1 ± 0,44
IX-12 11,6 ± 0,23 9,1 ± 0,18 4,5 ± 0,09 92,5 ± 1,85 22,4 ± 0,45
II-13 11,7 ± 0,23 9,2 ± 0,18 4,4 ± 0,09 92,7 ± 1,85 22,5 ± 0,45
IX-12 11,5 ± 0,23 8,9 ± 0,18 4,6 ± 0,09 93,6 ± 1,87 22,6 ± 0,45
II-13 11,8 ± 0,24 9,3 ± 0,19 4,3 ± 0,09 93,8 ± 1,88 22,8 ± 0,46
Tabulka 6: Výsledky analýz La Trappe Quadrupel 2. série La Trappe 2. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
VI-11 10,1 ± 0,20 7,8 ± 0,16 5,2 ± 0,10 91 ± 1,82 21,4 ± 0,43
XI-11 10,5 ± 0,21 8,1 ± 0,16 4,9 ± 0,10 92,4 ± 1,85 21,7 ± 0,43
Datum měření IV-12 11,2 ± 0,22 8,6 ± 0,17 4,7 ± 0,09 92,8 ± 1,86 22,2 ± 0,44
Pivo La Trappe Quadrupel vykazovalo, stejně jako dva ostatní analyzovaní zástupci trapistických piv, v průběhu zrání v lahvi nárůst množství alkoholu a současné snižování obsahu zbytkového extraktu. U první série měření byl zjištěn absolutní nárůst obsahu alkoholu o 1,4% a u druhé 1,7%. V případě zbytkového extraktu se jednalo o absolutní pokles o 0,5% v první sérii a o 0,9% ve druhé sérii. Následují výsledky zpracované do podoby prostorových sloupcových grafů.
40
La Trappe 1. série 30 alkohol [obj. %]
20
alkohol [hm. %] 10
Zbytkový extrakt [%]
0 VI-11 XI-11 IV-12 IX-12 II-13
EPM [%]
Obr. 19: Fermentostar La Trappe Quadrupel 1. série
La Trappe 2. série 30,0 alkohol [obj. %]
20,0
alkohol [hm. %] 10,0
Zbytkový extrakt [%] EPM [%]
0,0 VI-11 XI-11 IV-12 IX-12 II-13 Obr. 18: Fermentostar La Trappe Quadrupel 2. série
Obr. 2317: Fermentostar La Trappe Quadrupel DSP 1. a 2. série
41
5.1.4 Modelová mladina Tabulka 7: Výsledky analýz modelové mladiny 1. série modelová mladina 1. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
Datum měření VI-11 8,3 ± 0,17 6,5 ± 0,13 4,8 ± 0,10 76 ± 1,52 19,4 ± 0,39
XI-11 9 ± 0,18 7,1 ± 0,14 4,7 ± 0,09 79,5 ± 1,65 19,6 ± 0,40
IV-12 10,4 ± 0,21 8,2 ± 0,16 4,7 ± 0,09 82,4 ± 1,65 20,2 ± 0,40
IX-12 10,6 ± 0,21 8,3 ± 0,17 4,7 ± 0,09 85,6 ± 1,71 21,4 ± 0,43
II-13 11,1 ± 0,22 8,7 ± 0,17 4,6 ± 0,09 89,1 ± 1,78 21,6 ± 0,43
IX-12 10,7 ± 0,21 8,2 ± 0,16 4,6 ± 0,09 85,2 ± 1,70 21,5 ± 0,43
II-13 11,2 ± 0,22 8,8 ± 0,18 4,6 ± 0,09 88,7 ± 1,77 21,7 ± 0,43
Tabulka 8: Výsledky analýz modelové mladiny 2. série modelová mladina 2. série alkohol [obj. %] alkohol [hm. %] Zbytkový extrakt [%] DSP [%] EPM [%]
Datum měření VI-11 8,4 ± 0,17 6,6 ± 0,13 4,8 ± 0,10 76 ± 1,52 19,2 ± 0,38
XI-11 8,8 ± 0,18 6,9 ± 0,14 4,7 ± 0,09 78 ± 1,56 19,8 ± 0,40
IV-12 10,2 ± 0,20 8 ± 0,16 4,7 ± 0,09 84,1 ± 1,68 20,5 ± 0,41
I v případě modelové mladiny o extraktu v původní mladině 20% se projevil trend nárůstu obsahu alkoholu a poklesu zbytkového extraktu. Byl zjištěn absolutní nárůst obsahu alkoholu o 2,8% u první i druhé série měření. V případě zbytkového extraktu se jednalo o absolutní pokles o 0,2% v první i druhé sérii. Dále jsou výsledky zpracované do podoby prostorových sloupcových grafů.
42
Modelová mladina 1. série 30 alkohol [obj. %]
20
alkohol [hm. %] 10
Zbytkový extrakt [%] EPM [%]
0 VI-11 XI-11 IV-12 IX-12 II-13 Obr. 24: Fermentostar modelová mladina 1. série
Obr. 25: Fermentostar modelová mladina 2. série
Obr. 26: Fermentostar modelová mladina DSP 1. a 2. série
43
5.1.5 Vyhodnocení výsledků Fermentostar Z výsledků měření na automatickém analyzátoru piva je patrné, že u všech tří měřených piv a také u modelové mladiny docházelo v průběhu dvou let k poklesu obsahu zbytkového extraktu a zároveň k nárůstu obsahu alkoholu. Přímou lineární závislost obsahu alkoholu na čase dokládají bodové grafy se spojnicemi trendů na Obr. 25, 26, 27 a 28. Všechny vykazují vysoké hodnoty spolehlivosti r2. Podobnou lineární závislost na čase vykazuje i obsah zbytkového extraktu, který ovšem s časem klesá.
Obr. 20: Závislost obsahu alkoholu na čase Orval
Obr. 21: Závislost obsahu alkoholu na čase Westmalle Tripel
44
Obr. 2922: Závislost obsahu alkoholu na čase La Trappe Quadrupel
Obr. 30: Závislost obsahu alkoholu na čase modelová mladina
45
5.2 Statistické zpracování výsledků na HPLC Výstupem z analýzy na vysokotlakém kapalinovém chromatografu byly chromatogramy (viz Obr. 31), jakož i tabulky s retenčními časy jednotlivých sloučenin (viz Obr. 32), ze kterých byly zpracovány výsledky do tabulek a prostorových sloupcových grafů. Byl sledován
obsah
maltotriosy,
jejíž
hodnota
reprezentovala
obsah
veškerých
polysacharidů ve vzorcích. Dále obsah sacharidů maltosy, glukosy, fruktosy a dále glycerolu a ethanolu. K hodnotám byly vypočítány směrodatné odchylky.
Obr. 23: Chromatogram z analýzy trapistických piv
Obr. 24: Tabulka s výstupem z kapalinového chromatografu, měření piva Orval
46
5.2.1 Orval Tabulka 9: Výsledky analýz na HPLC Orval 1. série Orval 1. měření maltotriosa [%] maltosa [%] glukosa [%] glycerol [%] zbytkový extrakt [%] ethanol [%]
VI-11 2,5 ± 0,05 0,34 ± 0,007 0,26 ± 0,005 0,31 ± 0,006 3,41 ± 0,068 5,5 ± 0,11
XI-11 2,5 ± 0,05 0,24 ± 0,005 0,19 ± 0,003 0,35 ± 0,007 3,28 ± 5,7 5,7 ± 0,114
Datum měření IV-12 2,5 ± 0,05 0,2 ± 0,004 0,17 ± 0,003 0,32 ± 0,006 3,19 ± 0,064 6,2 ± 0,124
IX-12 2,4 ± 0,048 0,15 ± 0,003 0,12 ± 0,002 0,31 ± 0,006 2,98 ± 0,06 6,4 ± 0,128
II-13 2,4 ± 0,048 0,12 ± 0,002 0,1 ± 0,002 0,31 ± 0,006 2,93 ± 0,059 6,5 ± 0,13
IX-12 2,5 ± 0,05 0,16 ± 0,003 0,14 ± 0,003 0,29 ± 0,006 3,04 ± 0,061 6,4 ± 0,128
II-13 2,4 ± 0,048 0,13 ± 0,003 0,09 ± 0,002 0,29 ± 0,006 2,97 ± 0,059 6,5 ± 0,13
Tabulka 10: Výsledky analýz na HPLC Orval 2. série Orval 2. měření maltotriosa [%] maltosa [%] glukosa [%] glycerol [%] zbytkový extrakt [%] ethanol [%]
VI-11 2,6 ± 0,052 0,36 ± 0,007 0,28 ± 0,006 0,3 ± 0,006 3,44 ± 0,069 5,3 ± 0,106
XI-11 2,5 ± 0,05 0,23 ± 0,005 0,22 ± 0,004 0,33 ± 0,007 3,26 ± 0,065 5,5 ± 0,11
Datum měření IV-12 2,5 ± 0,05 0,21 ± 0,004 0,19 ± 0,004 0,31 ± 0,006 3,15 ± 0,063 6,3 ± 0,126
HPLC Orval 1. série
8
maltotriosa
6
maltosa
4
glukosa glycerol
2
zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 25: HPLC Orval 1. série
U piva Orval byl z výsledků analýzy patrný velmi nízký pokles obsahu polysacharidů, obsah maltosy a glukosy klesal v obou sériích podobně, pokles se pohyboval kolem 0,2%. Obsah glycerolu první půlrok narůstal a následně klesal až na původní množství v případě první série, v druhé sérii došlo také k počátečnímu nárůstu 47
a na konci měření došlo k absolutnímu poklesu o 0,1% oproti původnímu stavu. Zbytkový extrakt za sledované období klesal v absolutním měřítku o 0,48% v případě první série a o 0,47% v druhé sérii. Obsah ethanolu po celé období narůstal, v první sérii se jednalo o nárůst o 1% a v druhé sérii o 1,2%.
HPLC Orval 2. série 8
maltotriosa
6
maltosa
4
glukosa glycerol
2
zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 26: HPLC Orval 2. série
5.2.2 Westmalle Tripel Tabulka 10: Výsledky analýz na HPLC Westmalle Tripel 1. série Westmalle 1. měření maltotriosa [%] maltosa [%] glukosa [%] glycerol [%] zbytkový extrakt [%] ethanol [%]
Datum měření VI-11 2,7 ± 0,054 0,38 ± 0,008 0,31 ± 0,006 0,34 ± 0,007 3,73 ± 0,75 9 ± 0,18
XI-11 2,6 ± 0,052 0,35 ± 0,007 0,29 ± 0,006 0,38 ± 0,008 3,62 ± 0,072 9,3 ± 0,186
IV-12 2,6 ± 0,052 0,3 ± 0,006 0,24 ± 0,005 0,38 ± 0,008 3,52 ± 0,07 10 ± 0,2
IX-12 2,7 ± 0,054 0,24 ± 0,005 0,22 ± 0,004 0,39 ± 0,008 3,55 ± 0,071 10,2 ± 0,204
II-13 2,6 ± 0,052 0,21 ± 0,004 0,18 ± 0,004 0,41 ± 0,008 3,4 ± 0,068 10,4 ± 0,208
Tabulka 11: Výsledky analýz na HPLC Westmalle Tripel 2. série Westmalle 2. měření maltotriosa [%] maltosa [%] glukosa [%] glycerol [%] zbytkový extrakt [%] ethanol [%]
VI-11 2,8 ± 0,056 0,36 ± 0,007 0,3 ± 0,006 0,36 ± 0,007 3,69 ± 0,074 9,1 ± 0,182
Datum měření XI-11 IV-12 2,7 ± 0,054 2,6 ± 0,052 0,34 ± 0,007 0,3 ± 0,006 0,26 ± 0,005 0,23 ± 0,005 0,4 ± 0,008 0,42 ± 0,008 3,63 ± 0,073 3,5 ± 0,070 9,5 ± 0,19 10 ± 0,2
48
IX-12 2,6 ± 0,052 0,22 ± 0,004 0,19 ± 0,004 0,42 ± 0,008 3,48 ± 0,07 10,4 ± 0,208
II-13 2,5 ± 0,05 0,19 ± 0,004 0,18 ± 0,004 0,44 ± 0,009 3,38 ± 0,068 10,6 ± 0,212
HPLC Westmalle 1. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 27: HPLC Westmalle Tripel 1. série
HPLC Westmalle 2. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 28: HPLC Westmalle Tripel 2. série
U piva Westmalle Tripel došlo ve sledovaném období k nízkému poklesu obsahu polysacharidů reprezentovaných maltotriosou, v absolutním měřítku došlo k poklesu o 0,1% v první sérii a o 0,3% ve druhé sérii měření. Úbytek maltosy a glukosy nebyl tak vysoký jako v případě Orvalu, jednalo se o hodnoty okolo 0,15%. Hodnota glycerolu lineárně narůstala, v absolutním měřítku o 0,07% v první sérii a o 0,08% ve druhé sérii měření. Zbytkový extrakt se snížil o 0,33% v první a o 0,31% ve druhé sérii. Obsah ethanolu plynule narůstal, na konci se jednalo o nárůst o 1,4% v první a 1,5% ve druhé sérii.
49
5.2.3 La Trappe Quadrupel Tabulka 12: Výsledky analýz na HPLC La Trappe Quadrupel 1. série La Trappe 1. měření VI-11 3,4 ± 0,068 0,56 ± 0,011 0,45 ± 0,009 0,42 ± 0,008 4,83 ± 0,097 10,1 ± 0,202
maltotriosa maltosa glukosa glycerol zbytkový extrakt ethanol
XI-11 3,4 ± 0,068 0,49 ± 0,01 0,42 ± 0,008 0,43 ± 0,009 4,74 ± 0,095 10,6 ± 0,212
Datum měření IV-12 3,5 ± 0,07 0,38 ± 0,008 0,34 ± 0,007 0,45 ± 0,009 4,67 ± 0,093 11,2 ± 0,224
IX-12 3,4 ± 0,068 0,3 ± 0,006 0,31 ± 0,006 0,52 ± 0,01 4,53 ± 0,091 11,5 ± 0,23
II-13 3,4 ± 0,068 0,24 ± 0,005 0,27 ± 0,005 0,54 ± 0,011 4,45 ± 0,089 11,6 ± 0,232
Tabulka 13: Výsledky analýz na HPLC La Trappe Quadrupel 2. série La Trappe 2. měření
Datum měření
maltotriosa maltosa glukosa glycerol zbytkový extrakt ethanol
VI-11 3,5 ± 0,07 0,59 ± 0,012 0,47 ± 0,009 0,45 ± 0,009 4,86 ± 0,097 10 ± 0,2
XI-11 3,4 ± 0,068 0,47 ± 0,009 0,44 ± 0,009 0,43 ± 0,009 4,8 ± 0,096 10,45 ± 0,209
IV-12 3,4 ± 0,068 0,41 ± 0,008 0,37 ± 0,007 0,47 ± 0,009 4,69 ± 0,094 11 ± 0,22
IX-12 3,4 ± 0,068 0,32 ± 0,006 0,34 ± 0,007 0,54 ± 0,011 4,57 ± 0,091 11,3 ± 0,226
II-13 3,3 ± 0,066 0,26 ± 0,005 0,29 ± 0,006 0,57 ± 0,011 4,4 ± 0,088 11,7 ± 0,234
HPLC La Trappe 1. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 29: HPLC La Trappe 1. série
V případě piva La Trappe Quadrupel docházelo u polysacharidů k mírnému nárůstu po roce zrání, konkrétně o 0,1%, avšak pouze v první sérii měření. Ve druhé sérii došlo za sledované období k absolutnímu poklesu o 0,2%. Pokles maltosy a glukosy byl z analyzovaných piv nejmarkantnější, jednalo se o úbytek 0,32% a 0,33% u maltosy a 50
0,18% v obou sériích měření u glukosy. Obsah glycerolu lineárně narůstal, a to o 0,12% v obou sériích měření. U zbytkového extraktu byl zaznamenán pokles o 0,38% v první a o 0,46% ve druhé sérii. Obsah alkoholu se za sledované období zvýšil o 1,5% v první a o 1,8% ve druhé sérii.
HPLC La Trappe 2. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 30: HPLC La Trappe 2. série
5.2.4 Modelová mladina Tabulka 13: Výsledky analýz na HPLC Modelová mladina 1. série Modelová mladina 1. měření maltotriosa maltosa glukosa glycerol zbytkový extrakt ethanol
Datum měření VI-11 3,5 ± 0,07 0,64 ± 0,013 0,39 ± 0,008 0,31 ± 0,006 4,84 ± 0,097 8,1 ± 0,162
XI-11 3,5 ± 0,07 0,56 ± 0,011 0,31 ± 0,006 0,34 ± 0,007 4,71 ± 0,094 8,8 ± 0,176
IV-12 3,4 ± 0,068 0,51 ± 0,01 0,3 ± 0,006 0,48 ± 0,01 4,69 ± 0,094 10,2 ± 0,204
IX-12 3,4 ± 0,068 0,46 ± 0,009 0,28 ± 0,006 0,51 ± 0,01 4,65 ± 0,093 10,5 ± 0,21
II-13 3,4 ± 0,068 0,4 ± 0,008 0,2 ± 0,004 0,6 ± 0,012 4,6 ± 0,092 11 ± 0,22
Tabulka 14: Výsledky analýz na HPLC Modelová mladina 2. série Modelová mladina 2. měření maltotriosa maltosa glukosa glycerol zbytkový extrakt ethanol
Datum měření VI-11 3,6 ± 0,072 0,68 ± 0,014 0,36 ± 0,007 0,36 ± 0,007 4,85 ± 0,097 7,9 ± 0,158
XI-11 3,4 ± 0,068 0,53 ± 0,011 0,3 ± 0,006 0,43 ± 0,009 4,74 ± 0,095 8,6 ± 0,172
51
IV-12 3,4 ± 0,068 0,48 ± 0,01 0,29 ± 0,006 0,51 ± 0,01 4,62 ± 0,092 10,3 ± 0,206
IX-12 3,3 ± 0,066 0,44 ± 0,009 0,26 ± 0,005 0,54 ± 0,011 4,58 ± 0,092 10,6 ± 0,212
II-13 3,3 ± 0,066 0,41 ± 0,008 0,21 ± 0,004 0,62 ± 0,012 4,56 ± 0,091 11,1 ± 0,222
HPLC Modelová mladina 1. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 31: HPLC modelová mladina 1. série
HPLC Modelová mladina 2. série 15
maltotriosa maltosa
10
glukosa 5
glycerol zbytkový extrakt
0 VI-11
ethanol XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Obr. 32: HPLC modelová mladina 2. série
Modelová mladina se během zrání chovala obdobně jako tři analyzované vzorky piv. Postupně docházelo k poklesu polysacharidů, po 1. roce v lahvi došlo k poklesu o 0,1% v první sérii a dále se stav neměnil, ve druhé sérii se jednalo o lineární pokles o 0,3% na konci sledovaného období. Obsah maltosy klesl o 0,24% v první a o 0,27% ve druhé sérii. Glukosa vykazovala pokles o 0,19% v první a 0,15% ve druhé sérii měření. Naopak obsah glycerolu narůstal, v absolutním měřítku šlo o nárůst 0,29% v první sérii a o 0,26% ve druhé sérii. Zbytkový extrakt lineárně klesal, v první sérii se jednalo o pokles 0,24% a ve druhé 0,29%. S tím koreloval nárůst obsahu ethanolu, který představoval 2,9% v první sérii a 3,2% v druhé sérii.
52
5.2.4 Vyhodnocení výsledků z HPLC U všech tří vzorků piv i u modelové mladiny docházelo v průběhu dvouletého období sledování k mírnému poklesu obsahu polysacharidů, reprezentovaném obsahem maltotriosy. Obsahy maltosy a glukosy se rovněž snižovaly, společně s celkovým zbytkovým extraktem. Nárůst byl naopak zaznamenán u glycerolu. Avšak s výjimkou u piva Orval, u kterého došlo z počátku k nárůstu, ale poté obsah glycerolu klesal. Obsah ethanolu v průběhu času narůstal u všech analyzovaných vzorků i u modelové mladiny.
53
5.3 Statistické zpracování výsledků senzorické analýzy Výsledky ze senzorické analýzy byly zapisovány do degustačních formulářů a následně zpracovány do podoby tabulek a prostorových spojnicových grafů.
5.3.1 Orval Tabulka 15: Výsledky senzorické analýzy Orval Senzorická analýza Orval
Vůně
Cizí vůně
Chuť
Cizí chuť
Plnost
Říz
Intenzita hořkosti
Charakter hořkosti
Celkový subjektivní dojem
Datum měření VI-11
XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Hodnotitel 1
3
4
4
3
3
Hodnotitel 2
4
4
4
4
3
Hodnotitel 3
3
3
3
3
3
Hodnotitel 1
0
3 - pryskyřice
3 – banán
3 - pryskyřice
2 - pryskyřice
Hodnotitel 2
0
4 - kůra
2 – banán
1 – pryskyřice
1 - pryskyřice
Hodnotitel 3
1 - ovocná
0
1 – banán
2 - pryskyřice
1 - pryskyřice
Hodnotitel 1
5
5
4
3
3
Hodnotitel 2
4
4
4
4
3
Hodnotitel 3
5
5
5
3
3
Hodnotitel 1
0
3 – citrusové plody
3 – trpká, svíravá
0
0
Hodnotitel 2
0
3 - citron
2 - kyselá
1 – svíravá, suchá
1 - svíravá
Hodnotitel 3
0
0
3 - med
4 - kovová
3 - kovová
Hodnotitel 1
4
4
4
3
2
Hodnotitel 2
4
3
2
3
2
Hodnotitel 3
4
3
3
2
2
Hodnotitel 1
5
3
4
4
4
Hodnotitel 2
4
4
3
4
3
Hodnotitel 3
2
3
4
3
3
Hodnotitel 1
3
4
4
4
4
Hodnotitel 2
3
4
3
3
4
Hodnotitel 3
3
3
4
2
3
Hodnotitel 1
4
5
5
5
5
Hodnotitel 2
4
4
4
4
4
Hodnotitel 3
4
4
4
4
4
Hodnotitel 1
8
5
5
4
4
Hodnotitel 2
8
5
4
5
4
Hodnotitel 3
8
5
6
5
4
54
U piva Orval nedocházelo během zrání ke větším změnám ve vůni, po celou dobu byla střední až silná, přičemž trend byl mírně sestupný. Bylo zaregistrováno několik cizích vůní, především slabá vůně po banánu, způsobená zřejmě přítomností isoamylacetátu, která se objevila po jednom roce zrání. Po dalším půlroce již nebyla zaregistrována a místo ní byla při dalších analýzách přítomna cizí vůně po pryskyřici, spíše slabá až střední. Chuť, která byla zpočátku velmi silná až silná, vykazovala mírně sestupný trend a na konci sledovaného období byla o dva stupně slabší, tedy střední. Cizích chutí bylo registrováno několik, chuť po citrusových plodech a po citronu po prvním půlroce zrání, obě středně silné, po jednom roce se objevily středně silné chutě po medu, kyselá chuť a také trpká a svíravá chuť. Ke konci sledovaného období byly registrovány velmi slabá svíravá a suchá chuť a také střední až silná kovová. Plnost od počátku sledování klesala, pivo přešlo od plného až po nezaokrouhlené při poslední analýze. Říz v průběhu měření kolísal od zvětralého a velmi řízného až po příjemné, řízné. Intenzita hořkosti neprocházela přílišnými změnami, pohybovala se kolem středních hodnot. Stejně tak charakter hořkosti zůstával po celou dobu sledování skoro neměnný, přičemž představoval uplívající až silně ulpívající charakter. Hodnoty ze subjektivního hodnocení jasně poukazují na to, že pivo bylo tzv. chuťově na vrcholu hned v prvním měsíci od stočení do lahve. V dalších analýzách byly hodnoty subjektivního hodnocení nižší a klesaly z původního velmi dobrého dojmu až ke konečnému dosti špatnému.
55
Vůně Orval
Cizí vůně Orval
10
10 Hodnotitel 1
5
Hodnotitel 1 5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Chuť Orval
IV-12 IX-12 II-13
Cizí chuť Orval
10
10 Hodnotitel 1
5
Hodnotitel 1 5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Plnost Orval
IV-12 IX-12 II-13
Říz Orval
10
10 Hodnotitel 1
Hodnotitel 1
5
5 Hodnotitel 2
0
Hodnotitel 2 0
Hodnotitel 3 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Intenzita hořkosti Orval 10
IV-12 IX-12 II-13
Charakter hořkosti Orval 10
Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2
Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Celkový subjektivní dojem Orval
Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2 Hodnotitel 3 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Obr. 33: Senzorický profil piva Orval
10
0
Hodnotitel 3
0
IV-12 IX-12 II-13
56
5.3.2 Westmalle Tripel Tabulka 16: Výsledky senzorické analýzy Westmalle Tripel Senzorická analýza Westmalle Tripel Vůně
Cizí vůně
Chuť
Cizí chuť
Plnost
Říz
Intenzita hořkosti
Charakter hořkosti
Celkový subjektivní dojem
Datum měření VI-11
XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Hodnotitel 1
2
3
2
3
2
Hodnotitel 2
3
4
2
3
3
Hodnotitel 3
3
3
4
3
2
Hodnotitel 1
0
2 - med
2 - citrusy
2 - kvasnice
0
Hodnotitel 2
0
0
3 - citrusy
4 - citrusy
1 – kandované ovoce 2 - citrusy
0
Hodnotitel 3
2 – kandované ovoce 0
Hodnotitel 1
3
5
4
4
5
Hodnotitel 2
3
4
4
3
4
Hodnotitel 3
2
3
4
4
4
Hodnotitel 1
0
2 – ovoce
0
1 – med
1 – med
Hodnotitel 2
0
2 - ovoce
1 - med
1 – med
1 – med
Hodnotitel 3
3 - karton
0
1 - med
1 - med
1 - med
Hodnotitel 1
2
4
4
4
5
Hodnotitel 2
3
5
4
4
4
Hodnotitel 3
2
3
4
4
5
Hodnotitel 1
3
5
4
3
3
Hodnotitel 2
3
4
3
3
3
Hodnotitel 3
3
3
4
4
4
Hodnotitel 1
2
2
2
2
2
Hodnotitel 2
2
3
3
3
3
Hodnotitel 3
3
3
4
4
4
Hodnotitel 1
2
2
2
2
2
Hodnotitel 2
3
3
2
3
3
Hodnotitel 3
3
3
3
4
4
Hodnotitel 1
4
8
7
7
7
Hodnotitel 2
4
7
7
7
6
Hodnotitel 3
3
5
7
8
7
57
0
Vůně u piva Westmalle Tripel byla zpočátku střední až slabá s postupným nárůstem, maxima dosáhla po 6 a 12 měsících zrání, kdy byla střední až silná a následně mírně ztrácela na intenzitě, s návratem ke středním hodnotám po dvou letech zrání. Z cizích vůní byla zaregistrována vůně po citrusech na začátku měření, po 12 měsících a také po 18 měsících, s největší intenzitou po 12 měsících. Dále se objevila medová vůně a vůně po kandovaném ovoci, obě po 6 měsících zrání, kandované ovoce slabě i po 18 měsících, společně se slabou kvasničnou vůní. Intenzita chuti s časem kolísavě narůstala, pohybovala se od střední po silnou. Z cizích chutí převažovala slabá chuť po medu, která přetrvávala od 12. měsíce až do konce sledovaného období. Na začátku měření byla jedním hodnotitelem registrována chuť po kartonu a v 6. měsíci zrání se objevila slabá ovocná chuť. Plnost s časem postupně narůstala, od nezaokrouhlené až po plnou, zaokrouhlenou. Říz po celou dobu kolísal, maxima dosáhl v 6. měsíci analýzy, minimum vykazoval na začátku sledovaného období. Intenzita hořkosti postupně mírně narůstala od slabé až střední po střední až silnou. Charakter hořkosti se v průběhu sledování příliš neměnil, pohyboval se od jemné přes mírně ulpívající až po ulpívající. Hodnoty subjektivního dojmu oproti první analýze narůstaly u všech hodnotitelů, maxima dosáhly po 18 měsících zrání, kdy byl subjektivní dojem dobrý u dvou hodnotitelů a u jednoho velmi dobrý.
58
Vůně Westmalle
Cizí vůně Westmalle
10
10 Hodnotitel 1
Hodnotitel 1 5
5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
IV-12 IX-12 II-13
Cizí chuť Westmalle
Chuť Westmalle 10
10
Hodnotitel 1
Hodnotitel 1
5
5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
IV-12 IX-12 II-13
Plnost Westmalle
Říz Westmalle 10
10
Hodnotitel 1
Hodnotitel 1 5
5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Intenzita hořkosti Westmalle
IV-12 IX-12 II-13
Charakter hořkosti Westmalle
10
10 Hodnotitel 1
Hodnotitel 1
5
5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
IV-12 IX-12 II-13
Celkový subj. dojem Westmalle Obr. 34: Senzorický profil piva Westmalle Tripel 10 Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
59
5.3.3 La Trappe Quadrupel Tabulka 17: Výsledky senzorické analýzy La Trappe Quadrupel Senzorická analýza Westmalle Tripel Vůně
Cizí vůně
Chuť
Cizí chuť
Plnost
Říz
Intenzita hořkosti
Charakter hořkosti
Celkový subjektivní dojem
Datum měření VI-11
XI-11
IV-12
IX-12
II-13
Hodnotitel 1
3
3
3
4
4
Hodnotitel 2
3
4
3
4
4
Hodnotitel 3
3
3
3
3
3
Hodnotitel 1
0
1 – med
4 – banán
4 - karamel
1 - karamel
Hodnotitel 2
0
1 - med
1 – marcipán
0
0
Hodnotitel 3
0
0
2 – fíky, banán
3 - banán
1 - banán
Hodnotitel 1
5
4
5
4
5
Hodnotitel 2
4
4
4
4
4
Hodnotitel 3
4
4
4
4
4
Hodnotitel 1
0
1 – med
0
0
0
Hodnotitel 2
0
2 - med
1 – med
0
0
Hodnotitel 3
0
0
1 - med
1 - med
0
Hodnotitel 1
5
4
5
3
4
Hodnotitel 2
4
4
4
5
5
Hodnotitel 3
4
3
2
5
4
Hodnotitel 1
5
5
4
3
3
Hodnotitel 2
3
4
3
4
4
Hodnotitel 3
4
3
3
4
4
Hodnotitel 1
3
2
1
2
2
Hodnotitel 2
2
3
2
3
3
Hodnotitel 3
3
3
2
5
4
Hodnotitel 1
3
2
1
2
2
Hodnotitel 2
4
3
2
2
2
Hodnotitel 3
3
3
3
5
3
Hodnotitel 1
9
8
9
9
9
Hodnotitel 2
7
7
7
8
8
Hodnotitel 3
7
7
5
9
9
60
Pivo La Trappe Quadrupel nevykazovalo přílišné změny ve vůni, která byla střední až silná a ke konci analyzovaného období mírně získávala na intenzitě. Ve vůni byly rozpoznány cizí vůně po medu v 6. měsíci zrání, po banánu, marcipánu a fících ve 12. měsíci, po karamelu a banánu v 18. měsíci a 24. měsíci, kde již však nebyly tak intenzivní. Intenzita chuti byla skoro neměnná, v rozmezí silné až velmi silné. Z cizích chutí byla registrována slabá až velmi slabá chuť po medu, konkrétně v období mezi 6. a 18. měsícem zrání. Plnost kolísala v průběhu celého sledovaného období, přičemž maximální bodové hodnocení dosáhla na začátku a na konci zrání. Stejně tak nelze určit směr trendu u řízu, který kolísal od hodnocení „málo řízné“ až po příjemný říz. Intenzita hořkosti poklesla ve 12. měsíci zrání s následným návratem k hodnotám na začátku sledovaného období. Charakter hořkosti postupně klesal od uplívající a mírně ulpívající až po jemnou hořkost. Hodnoty celkového subjektivního dojmu byly po celou dobu analýzy velmi vysoké, přesto došlo v 18. a 24. měsíci zrání k ještě vyššímu nárůstu, kdy pivo obdrželo od dvou hodnotitelů nejvyšší hodnocení a od jednoho hodnocení „velmi dobrý“.
61
Vůně La Trappe
Cizí vůně La Trappe
10
10 Hodnotitel 1
5 Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Chuť La Trappe
IV-12 IX-12 II-13
Cizí chuť La Trappe
10
10 Hodnotitel 1
5
Hodnotitel 1 5
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
IV-12 IX-12 II-13
Plnost La Trappe
Říz La Trappe
10
10 Hodnotitel 1
5
Hodnotitel 1 5
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
Intenzita hořkosti La Trappe 10
IV-12 IX-12 II-13
Charakter hořkosti La Trappe 10
Hodnotitel 1
Hodnotitel 1
5
5
Hodnotitel 2
Hodnotitel 2
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
IV-12 IX-12 II-13
Celkový subj. dojem La Trappe Obr. 35: Senzorický profil piva La Trappe Quadrupel 10 Hodnotitel 1 5 Hodnotitel 2 Hodnotitel 3
0 VI-11 XI-11
IV-12 IX-12 II-13
62
5.3.4 Vyhodnocení výsledků ze senzorické analýzy Podle Dalglieshe, který se zabýval obecně senzorickými změnami piva během zrání, by se měl v průběhu stárnutí projevit pokles intenzity hořkosti, způsobený spíše maskování hořké chuti narůstajícím množstvím látek vykazujících sladkou chuť. Identifikovány byly především chuť karamelová, po spáleném cukru nebo karamelková (Dalgliesh, 1977). Vznik těchto cizích chutí však nelze generalizovat pro všechna piva, u každého probíhá zrání jinak a i vznikající chutě a vůně jsou různé. Chuť po karamelu byla zaznamenána pouze v případě piva La Trappe Quadrupel a to po 18. měsíci zrání. Existuje možnost, že u zbývajících dvou značek piv se některá z výše jmenovaných chutí projevuje až po dvouletém období, po které byla pro účely této práce analyzována. Výskyt cizí chuti po kartonu, která byla registrována při analýze v prvním měsíci zrání u piva Westmalle Tripel, je v souladu s poznatky Meilgaarda, který zjistil, že intenzita kartonové cizí chuti zpočátku narůstá a po dosažení vrcholu zase klesá (Meilgaard, 1972). Skutečnost, že v ostatních pivech nebyla registrována vůbec lze přikládat skutečnosti, že její výskyt je podmíněn obsahem volného kyslíku v lahvi a také teplotě skladování během zrání (Furusho S. et al., 1999). Oba tato faktory byly v případě analyzovaných piv minimalizovány, obsah volného kyslíku kvůli technologii výroby, kdy se do lahve přidávají čerstvé kvasinky a teplota pro uskladnění byla zvolena pravděpodobně dostatečně nízká. Ovocné a esterové chutě by měly dle Lewise et al., s časem klesat na intenzitě. To lze pozorovat u piva Westmalle Tripel, u kterého byla středně intenzivní ovocná chuť zaznamenána v 6. měsíci zrání a v následujících analýzách již nebyla rozpoznána a byla pouze nahrazena velmi slabou medovou chutí (Lewis et al., 1974).
63
6 ZÁVĚR Tato diplomová práce si kladla za cíl prokázat pozitivní či negativní vliv zrání na vybraná výšestupňová piva. Výsledky instrumentálních analýz na automatickém analyzátoru Fermentostar a na kapalinovém chromatografu poskytují informace především o tom, jak se v průběhu zrání měnilo složení některých analytů. Především se snižoval obsah jak polysacharidů, tak oligosacharidů, narůstal obsah ethanolu a až na případ piva Orval také obsah glycerolu. U tohoto piva naopak obsah glycerolu klesal. Společně se třemi druhy piv byla pro srovnání analyzována i modelová mladina, která vykazovala obdobný průběh zrání. Eventuální kladný či záporný vliv na analyzovaná piva předkládají především výsledky senzorické analýzy, ze kterých je možno zjistit u jednotlivých hodnocených atributů jako je intenzita chuti, vůně, plnost, intenzita hořkosti a další. Nejdůležitějším aspektem byl však celkový subjektivní dojem, určující, zda je pro daný druh piva archivace vhodná či nikoliv a případně v jaké míře. V případě piva Orval lze doporučit spíše včasnou konzumaci do šesti měsíců od lahvování. Toto doporučení se opírá právě o hodnoty celkového subjektivního dojmu, které byly nejvyšší v prvním měsíci po naplnění do lahve a dalším zráním postupně ztrácely. Pivo Orval tedy podle zjištěných poznatků není pro archivaci vhodné. Naopak pivo Westmalle Tripel postupně získávalo vyšší subjektivní hodnocení, a to s maximem v 18 měsících zrání. Při další analýze již bylo hodnoceno méně kladně a lze tak předpokládat, že archivace přesahující právě 18 měsíců by měla na senzorický profil již negativní dopad. Pivo La Trappe Quadrupel vykazovalo vysoké hodnocení po celou dobu sledování, nicméně nejvyšší hodnocení získalo po 18 měsících zrání, přičemž tento trend se udržel i při další analýze po 24 měsících zrání v lahvi. Otázkou tak zůstává, zda by další archivace, překračující časový rozsah této práce, působila stále pozitivně a také po jak dlouhou dobu.
64
7 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY Anton Paar, 2013: Měřící modul CarboQC ME, Online [cit. 2013-08-04] Dostupné na: http://www.anton-paar.cz/?p=produkt&lng=cs&pid=carbo_qc_module Basařová et al., 2003: Vliv kmene kvasnic na senzorickou stabilitu piva. Kvasný průmysl, 49 (1), 3 – 9. Bravi E. et al., 2007: Supercritical fluid extraction for quality control in beer industry. Journal of Supercritical Fluids. 42, 342 – 346. Čejka J., 2011: Možnosti analýzy a senzorické vlastnosti piva s přídavkem alternativních surovin. Bakalářská práce (in MS, dep. knihovna MU v Brně), MU v Brně, Brno, 48 s. Čulík et al., 2006: Superkritická extrakce kapalin – nová progresivní metoda v pivovarské analytice. Kvasný průmysl. 52 (4), 106 – 110. Dalgliesh C. E., 1977: Flavour stability. Proceedings of the European Brewery Convention Congress, 623 – 659. Ehlová T., 2008: Tvorba karbonylových sloučenin a jejich aduktů s oxidem siřičitým během výroby piva. Diplomová práce (in MS, dep. knihovna VŠCHT v Praze), VŠCHT v Praze, Praha, 63 s. Eßlinger H.M., 2009: Handbook of Brewing, Freiberg, 787 s. Furusho, S. et al., 1999: A developed descriptive sensory test reveals beer flavor changes during storage. MBAA Technical Quarterly, 36, 163 – 166. Hieronymus S., 2005: Brew like a monk, Culture and Craftmanship in the Belgian Tradition. Brewers publications, Colorado, 253 s.
65
Horák et al., 2006: Využití SPE a SPME při analýze piva.Kvasný průmysl. 52 (3), 78 – 82. Horák et al., 2008: Extrakce na míchací tyčince – nová možnost při analýze některých senzoricky aktivních látek v pivu. Kvasný průmysl. 54 (4), 102 – 107. Horák et al., 2010: Možnosti využití moderních metod přípravy vzorků pro plynově chromatografické analýzy při analýze nápojů a zejména piva. Část I. – Literární přehled. Kvasný průmysl, 56 (9), 358 – 366. Hrabák et al., 2004: Průzkum skutečné senzorické stability piv. Kvasný průmysl, 50 (1112), 330 – 334. Chládek L., 2007: Pivovarnictví. Grada Publishing, Havlíčkův Brod, 208 s. Chromedia, 2013: Principles of SMPE, Online [cit. 2013-01-04]. Dostupné na: http://www.chromedia.org/chromedia?waxtrapp=npuhcHsHqnOxmOlIEcCzBYeB&sub Nav=abffyDsHqnOxmOlIEcCpBmFrFH Jobánek J., Žalio P., 2011: Archivní pivo? Proč ne? Pivo, Bier & Ale, 1 (1), 34 - 37. Kosař K., Procházka S. (eds), 2000: Technologie výroby sladu a piva. Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s., Praha, 398 s. Lewis, M. J. et al., 1974: Sensory analysis of beer flavor. MBAA Technical Quarterly, 11, 83 – 86. Malfliet et al., 2008: Flavour Instability of Pale Lager Beers: Determination of Analytical Markers in Relation to Sensory Ageing. Journal of the Institute of Brewing, 114 (2), 180 – 192. Meilgaard M., 1972: Stale flavor carbonyls in brewing. Brewers Digest, 47, 48 – 57. 66
Olšovská et al., 2012: Nové trendy v kapalinové chromatografii a jejich využití v analýze piva a pivovarských surovin. Část 2. Stanovení cis/trans- izomerů iso-α-hořkých kyselin v pivu metodou ultraúčinné kapalinové chromatografie. Kvasný průmysl, 58 (4), 94 – 99. Olšovská & Jurková, 2012: Nové trendy v kapalinové chromatografii a jejich využití v analýze piva a pivovarských surovin. Část 1. Teoretický úvod. Kvasný průmysl, 58 (2), 30 – 35. Olšovská et al., 2013: Srovnání různých metod stanovení oxidu uhličitého v pivu. Kvasný průmysl. 59 (3), 63 – 68. Pentair Haffmans, 2013: Haffmans i-DGM intelligent CO2 gehaltemeter, Online [cit. 2013-08-04]. Dostupné na: http://www.haffmans.nl/resources/images/400.pdf Perkin Elmer, 2013: TurboMatrix Headspace Samplers, Online [cit. 2013-31-03]. Dostupné na: http://www.perkinelmer.com/Catalog/Family/ID/TurboMatrix%20Headspace%20Samp lers Rajotte P., 1992: Belgian Ale. Brewers Publications, Colorado, 166 s. Šavel J. et al., 2011: Přímá spektrometrie piva a jeho destilátů. Kvasný průmysl, 57 (6), 143 – 148. Verhayden, F., 2001. Trappist beers from La Trappe. Beer passion, 12, 8 – 10. Wikipedia contributors, 2013. Trappist beer. Encyklopedie online. [cit. 2013-03-11]. Dostupné na: http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Trappist_beer&oldid=542995703. 67
8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 1: Ochranná známka trapistických produktů .......................................................... 14 Obr. 2: (E)-2-nonenal ...................................................................................................... 15 Obr. 3: Automatický headspace dávkovač firmy Perkin Elmer ..................................... 19 Obr. 4: Schéma purge and trap techniky......................................................................... 20 Obr. 5: Zařízení pro vzorkování pomocí SPME ............................................................. 22 Obr. 6: Absorpční spektra nealkoholického piva, čerstvého ležáku, starého ležáku (10 let) a tmavého ležáku, zředěno 1:50. .............................................................................. 24 Obr. 7: Přístroj na měření obsahu CO2 v lahvi ............................................................... 25 Obr. 8: Přístroj CarboQC firmy Anton Paar, využívající objemovou expanzi ............... 25 Obr. 9: Pivo Orval ........................................................................................................... 27 Obr. 10: Pivo Westmalle Tripel ...................................................................................... 28 Obr. 11: Pivo La Trappe Quadrupel ............................................................................... 29 Obr. 12: Pivní analyzátor Fermentostar firmy Funke Gerber ......................................... 31 Obr. 13: Postup při úpravě vzorku před analýzou na HPLC .......................................... 32 Obr. 14: Degustační formulář dle Cuřína ....................................................................... 35 Obr. 15: Fermentostar Orval 1. série .............................................................................. 37 Obr. 16: Fermentostar Orval 2. série .............................................................................. 37 Obr. 17: Fermentostar Orval DSP 1. a 2. série ............................................................... 37 Obr. 18: Fermentostar Westmalle Tripel 1. série............................................................ 39 Obr. 19: Fermentostar Westmalle Tripel 2. série............................................................ 39 Obr. 20: Fermentostar Westmalle Tripel DSP 1. a 2. série ............................................ 39 Obr. 21: Fermentostar La Trappe Quadrupel 1. série ..................................................... 41 Obr. 22: Fermentostar La Trappe Quadrupel 2. série ..................................................... 41 Obr. 23: Fermentostar La Trappe Quadrupel DSP 1. a 2. série ...................................... 41 Obr. 24: Fermentostar modelová mladina 1. série .......................................................... 43 Obr. 25: Fermentostar modelová mladina 2. série .......................................................... 43 Obr. 26: Fermentostar modelová mladina DSP 1. a 2. série ........................................... 43 Obr. 27: Závislost obsahu alkoholu na čase Orval ......................................................... 44 Obr. 28: Závislost obsahu alkoholu na čase Westmalle Tripel....................................... 44 Obr. 29: Závislost obsahu alkoholu na čase La Trappe Quadrupel ................................ 45 Obr. 30: Závislost obsahu alkoholu na čase modelová mladina ..................................... 45 Obr. 31: Chromatogram z analýzy trapistických piv ...................................................... 46 Obr. 32: Tabulka s výstupem z kapalinového chromatografu, měření piva Orval ......... 46 Obr. 33: HPLC Orval 1. série ......................................................................................... 47 Obr. 34: HPLC Orval 2. série ......................................................................................... 48 Obr. 35: HPLC Westmalle Tripel 1. série ...................................................................... 49 Obr. 36: HPLC Westmalle Tripel 2. série ...................................................................... 49 Obr. 37: HPLC La Trappe 1. série .................................................................................. 50 Obr. 38: HPLC La Trappe 2. série .................................................................................. 51 Obr. 39: HPLC modelová mladina 1. série ..................................................................... 52 Obr. 40: HPLC modelová mladina 2. série ..................................................................... 52 Obr. 41: Senzorický profil piva Orval ............................................................................ 56 Obr. 42: Senzorický profil piva Westmalle Tripel ......................................................... 59 Obr. 43: Senzorický profil piva La Trappe Quadrupel ................................................... 62
68
9 SEZNAM TABULEK Tabulka 1: Analytické parametry piva Orval………………………….…………….27 Tabulka 2: Analytické parametry piva Westmalle Tripel ………………………… 27 Tabulka 3: Analytické parametry piva La Trappe Quadrupel………………………29 Tabulka 4: Výsledky analýz Orval 1. série………………………………………….36 Tabulka 5: Výsledky analýz Orval 2. série………………………………………….36 Tabulka 6: Výsledky analýz Westmalle Tripel 1. série……………………………..38 Tabulka 7: Výsledky analýz Westmalle Tripel 2. série……………………………..38 Tabulka 8: Výsledky analýz La Trappe Quadrupel 1. série…………………………40 Tabulka 9: Výsledky analýz La Trappe Quadrupel 2. série…………………………40 Tabulka 10: Výsledky analýz modelové mladiny 1. série…………………………..42 Tabulka 11: Výsledky analýz modelové mladiny 2. série…………………………..42 Tabulka 12: Výsledky analýz na HPLC Orval 1. série……………………………...47 Tabulka 13: Výsledky analýz na HPLC Orval 2. série……………………………...47 Tabulka 14: Výsledky analýz na HPLC Westmalle Tripel 1. série…………………48 Tabulka 15: Výsledky analýz na HPLC Westmalle Tripel 2. série…………………48 Tabulka 16: Výsledky analýz na HPLC La Trappe Quadrupel 1. série…………….50 Tabulka 17: Výsledky analýz na HPLC La Trappe Quadrupel 2. série…………….50 Tabulka 18: Výsledky analýz na HPLC Modelová mladina 1. série……………….51 Tabulka 19: Výsledky analýz na HPLC Modelová mladina 2. série……………….51 Tabulka 20: Výsledky senzorické analýzy Orval…………………………………...54 Tabulka 21: Výsledky senzorické analýzy Westmalle Tripel………………………57 Tabulka 22: Výsledky senzorické analýzy La Trappe Quadrupel………………….60
69
