MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ AGRONOMICKÁ FAKULTA
BAKALÁŘSKÁ PRÁCE
BRNO 2012
HANA FICOVÁ
Mendelova univerzita v Brně Agronomická fakulta Ústav technologie potravin
Problematika přídatných látek při výrobě piva Bakalářská práce
Vedoucí práce: Ing. Tomáš Gregor, Ph.D.
Vypracovala: Hana Ficová
Brno 2012
PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma Problematika přídatných látek při výrobě piva vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v přiloženém seznamu literatury. Bakalářská práce je školním dílem a může být použita ke komerčním účelům jen se souhlasem vedoucího bakalářské práce a děkana Agronomické fakulty Mendelovy univerzity v Brně.
dne ………………………………………. podpis bakaláře ……………………….
PODĚKOVÁNÍ Chtěla bych poděkovat vedoucímu mé bakalářské práce Ing. Tomáši Gregorovi, Ph.D. za odborné vedení, vstřícný přístup při konzultacích, za cenné rady a připomínky.
ABSTRAKT Bakalářská práce se zabývá problematikou přídatných látek používaných při výrobě piva. Úvod práce je věnován hlavním surovinám, bez kterých bychom pivo nevyrobili a je zde i částečně nastíněna samotná výroba piva. Dále jsou popsány jednotlivé skupiny látek přidávaných do piva dle druhu a způsobu samotného použití v různých fázích výroby piva s cílem dosažení kvalitního a stabilního nápoje s dlouhou dobou trvanlivosti, jejich vliv na výrobu piva a samotná aplikace vybraných aditiv. Práce je zaměřena i na negativní vliv používaných přídatných látek na senzorickou a koloidní stabilitu piva. V neposlední řadě jsou navrženy metody stanovení přídatných látek používané během výroby piva i v konečném výrobku.
Klíčová slova: přídatné látky, aditiva, pivo, koloidní stabilita, stabilizátory, PVPP
ABSTRACT This bachelors work is concerning with problems of additives using in the beer production. The introduction of this work is talking about the main raws and ingredients which are using in beer production and preparing and there is showed the own technology of beer production. There are the described the single groups of raws which are add into the beer, this are selected by the kind of beer sorts and by the kind of own using during the different phases of beer producing in focus of good quality and high shelf-life of the drink, theirs influence of beer producing and own aplication of choosed additives. This work is concerning in the negative impact of the using additives for the sensoric and coloid beer stability. Not least, there are offer of the methods, which determinate the additive raws using during the beer producing and in the final product too.
Keywords: additive raws, additives, beer, coloid stability, stabilizers, PVPP
OBSAH 1
ÚVOD ....................................................................................................................... 9
2
CÍL .......................................................................................................................... 10
3
LITERÁRNÍ REŠERŠE ....................................................................................... 11
3.1
Charakteristika piva ............................................................................................ 11
3.2
Historie piva........................................................................................................ 11
3.3
Suroviny pro výrobu piva ................................................................................... 12
3.3.1
Slad ..................................................................................................................... 12
3.3.2
Chmel.................................................................................................................. 12
3.3.3
Voda.................................................................................................................... 13
3.3.4
Pivovarské kvasnice............................................................................................ 13
3.4
Výroba piva......................................................................................................... 13
3.5
Přídatné látky ...................................................................................................... 15
3.5.1
Stabilizační přípravky ......................................................................................... 15 3.5.1.1
Srážecí stabilizační prostředky .......................................................... 16
3.5.1.2
Enzymové stabilizátory ..................................................................... 18
3.5.1.3
Adsorpční stabilizátory...................................................................... 20
3.5.1.4
Antioxidační stabilizátory ................................................................. 27
3.5.2
Enzymové přípravky........................................................................................... 29
3.5.3
Barvicí prostředky............................................................................................... 30
3.5.4
3.5.5
3.5.6
3.5.3.1
Pivní kulér ......................................................................................... 30
3.5.3.2
Sladové barvivo ................................................................................. 31
Přípravky snižující nebo zvyšující pěnivost piva ............................................... 31 3.5.4.1
Přípravky zvyšující pěnivost piva ..................................................... 31
3.5.4.2
Přípravky snižující pěnivost piva ...................................................... 31
Prostředky upravující pH .................................................................................... 31 3.5.5.1
Chlorid vápenatý a sádra ................................................................... 32
3.5.5.2
Kyseliny............................................................................................. 32
Sladidla (surogáty) .............................................................................................. 33 3.5.6.1
Krystalový cukr ................................................................................. 33
3.5.6.2
Surový cukr ....................................................................................... 33
3.5.6.3
Invertní cukr ...................................................................................... 33
3.5.6.4 3.5.7
Škrobový cukr ................................................................................... 34
Výživa kvasinek.................................................................................................. 34 3.5.7.1
Anorganické soli................................................................................ 34
3.5.7.2
Vitamíny ............................................................................................ 35
3.6
Důkaz a stanovení přídatných látek v pivu ......................................................... 35
3.6.1
Stanovení zbytkových proteas ............................................................................ 35 3.6.1.1
Metoda se substrátem S-2160............................................................ 36
3.6.1.2
Metody imunologické........................................................................ 36
3.6.1.3
Metoda ELISA (Enzyme – Linked – Immunosorbent - Asaay)........ 37
3.6.2
Důkaz přídavku alginátů ..................................................................................... 38
3.6.3
Stanovení přídavku kyseliny askorbové ............................................................. 38
4
Závěr ....................................................................................................................... 40
5
Seznam použité literatury ..................................................................................... 41
6
Seznam použitých zkratek .................................................................................... 44
1
ÚVOD Pivo, jakožto oblíbený nápoj a součást výživy člověka již po tisíce let, zůstává
dodnes jedním z nejkonzumovanějších alkoholických nápojů. Konzumenti kladou čím dál vyšší nároky na kvalitu, čirost, organoleptické vlastnosti, barvu a stabilitu pěny až do spotřeby piva garantované výrobcem. Z tohoto důvodu jsou výrobci nuceni nejen modernizovat a upravovat samotnou technologii výroby piva, ale i používat kvalitní suroviny a nejrůznější přídatné látky, aby docílili co nejlepší kvality a zároveň zvýšili jeho stabilitu a trvanlivost. Dnes je na trhu celá řada stabilizačních prostředků, enzymových a barvicích přípravků, přípravků ovlivňujících pěnivost piva, prostředky na úpravu pH, různé surogáty a další. Samotný pivovar tedy rozhoduje o výběru přídatných látek podle potřeby a účelu použití. I přes doporučené dávkování aditiv výrobcem by si měl každý pivovar vyzkoušet vlastní dávkování a podle potřeby si ho upravit podle vlastních podmínek a konečných požadovaných vlastností piva.
9
2
CÍL Cílem práce je problematika přídatných látek přidávaných při výrobě piva. Zaměřit
se na určité skupiny látek, jejich vliv nejen na samotnou výrobu piva, ale i na průběh enzymatických reakcí. Dále se zabývat skupinami látek, které mají negativní vliv na senzorickou a koloidní stabilitu hotového piva a na závěr navrhnout samotné metody měření přídatných látek.
10
3
LITERÁRNÍ REŠERŠE
3.1 Charakteristika piva Pivo je ve světě velmi oblíbeným nápojem, považovaným nejen za osvěžující, ale také za velmi zdravý, výživný snadno stravitelný a chutný nápoj. Vyznačuje se tvorbou kompaktní pěny po nalití do sklenice. Pivo je významným zdrojem důležitých látek, mezi které patří vitamíny, minerální látky, oxid uhličitý, polyfenolové sloučeniny, vláknina, bílkoviny, sacharidy a etanol, které jsou zdrojem energetické hodnoty piva. Typické pro pivo, hořké chmelové látky, které mají vliv na sekreci žluči, podporují trávení, a tím příznivě působí na lidsky organismus. Pivo vyráběné v České republice je slabě alkoholický nápoj vzniklý řízeným kvašením cukerného roztoku, povařený s chmelem nebo chmelovými přípravky, prokvašený vybraným druhem pivovarských kvasinek při technologicky daných teplotách, době hlavního kvašení a ležení piva (Chládek 2007). Podle barvy rozdělujeme piva na světlá a tmavá. Podle koncentrace extraktu původní mladiny se získávají piva okolo 10, 11 a 12 hmotnostních % extraktu. V menší míře i s koncentrací nižší nebo vyšší. Obsah alkoholu odpovídá přibližně třetině hodnoty extraktu původní mladiny. Dnes jsou na trhu i nealkoholická piva s koncentrací alkoholu do 0,5 % objemových, dále piva se sníženým obsahem alkoholu, která obsahují od 0,5 % do 1,2 % objemových. Piva se sníženou hladinou v běžném pivu po prokvašení zbylých sacharidů na minimum jsou určena pro diabetiky. Dále se připravují bezlepková piva pro celiaky a různé jiné typy speciálních piv (Basařová et al 2011).
3.2 Historie piva Již od staletí patří pivo k tradičním českým nápojům. Počátky výroby piva sahají až do 7. tisíciletí př.n.l. do oblasti Mezopotámie, kde Sumerové a Babyloňané znali obilné kvašené nápoje. Postupně docházelo k rozvoji pivovarnictví a v dnešní době trh s pivem úspěšně roste po celém světě. Na území Česka se jedná o nejkonzumovanější alkoholický nápoj. Pivo je považováno za jeden z českých symbolů a od roku 2008 je název České pivo u nás chráněno jako zeměpisné označení.
11
3.3 Suroviny pro výrobu piva Dá se říci, že pro výrobu piva jsou důležité tři základní složky a to slad, chmel a voda. Z těchto uvedených surovin a působením pivovarských kvasinek vzniká pěnivý nápoj s hořkou chutí. Důležitá je tedy nejen technologie výroby piva, ale i samotná kvalita použitých surovin a receptura vaření piva, kterou si pivovary velmi pečlivě střeží, aby se nedostala na veřejnost a zvláště pak ne ke konkurenci. 3.3.1 Slad Základem pro získání kvalitního sladu tzv. „duše piva“ je správný výběr kvalitní obilniny vhodné ke sladování. U nás se pěstuje ječmen dvouřadý, u kterého se sleduje řada faktorů (hmotnost 1000 zrn, vlhkost, barva, tvar a velikost zrn, moučnatost, křehkost) a podle nich se usuzuje na vhodnost použití pro výrobu sladu (Zýbrt 2005). Pro výrobu tmavého piva se slad vyrábí odlišným způsobem než pro výrobu piva světlého. Rozdíl je hlavně v teplotách a délce sušení. Tmavá piva jsou vyráběná ze sladů typu mnichovského a bavorského a ze sladů karamelových a barvicích. Světlá piva naopak ze sladu plzeňského typu. Výroba sladu začíná máčením ječmene, čímž dosáhneme zvýšení obsahu vody v zrnu na 40-47 % a tím vzniknou podmínky pro klíčení zrna a zároveň se aktivují biokatalyzátory enzymů. Po ukončení klíčení se vzniklý produkt tzv. zelený slad suší (hvozdí). Reguluje se teplota a úbytek vlhkosti tak, aby docházelo ke vzniku optimální hladiny typických barevných a aromatických látek (Basařová et al 2011). 3.3.2 Chmel Chmel je surovinou používanou výhradně k přípravě piva. Označovaný také jako „koření piva“. Díky své typické hořkosti a dalším specifickým chuťovým vlastnostem poskytuje pivu typickou chuť a přispívá k tvorbě charakteristického aroma. Chmel evropský (Humulus lupulus) je vytrvalá rostlina. V pivovarství se používají pouze samičí rostliny, protože pouze ony vytváří chmelové hlávky potřebné k vaření piva. Český chmel je bezesporu považovaný za nejkvalitnější. Zralé chmelové hlávky obsahují chmelové pryskyřice, které způsobují specifickou hořkou chuť, typickou pro české pivo. Chmelové pryskyřice obsahují hořké kyseliny, chmelové silice, chmelovou tříslovinu a doprovodné látky. Určujícím faktorem pro chuť piva je vyvážený poměr obsahu hořkých kyselin. Humulony jsou nejdůležitější látkou chmelových hlávek a mají zásadní vliv na konečnou hořkost piva (Zýbrt 2005). 12
3.3.3 Voda Voda označována jako „tělo piva“ má velký vliv na kvalitu piva. O vhodnosti použití vody při výrobě piva rozhoduje jednoznačně čistota, zdravotní nezávadnost, tvrdost, kyselost a obsah solí v ní obsažených. Voda je podrobována chemickým rozborům a následně upravována, aby negativně neovlivňovala chuť piva a byla vhodná k jeho vaření (Zýbrt 2005). 3.3.4 Pivovarské kvasnice Jelikož je pivo nápojem kvašeným, je nutné k jeho výrobě použít vhodný kmen kvasnic. Výběr vhodného kmene nám zaručí optimální průběh výroby podle technologického postupu kvašení a dokvašování a zároveň docílíme požadované kvality. V současnosti se používají dva základní druhy kvasinek. Kvasinky svrchního kvašení (Saccharomyces cerevisiae, var. cerevisiae) se používají pro výrobu piva typu „porter“ a „stout“. Po dokončení kvašení jsou vynášeny na hladinu pomocí uvolňujícího se oxidu uhličitého a tvoří na povrchu tzv. deku. Teplota kvašení je 20-24 °C. Kvasinky spodního kvašení (Saccharomyces carlsbergensis) po ukončení kvašení sedimentují na dno kvasné nádoby a slouží pro výrobu piv plzeňského typu, ležáky. Teplota kvašení je 8-14 °C (Chládek 2007).
3.4 Výroba piva Důležitá je nejen kvalita a jakost použitých surovin, ale také samostatná technologie výroby piva a receptura vaření, kterou si každý pivovar velmi pečlivě střeží, aby nebyla přístupna veřejnosti, především však ne konkurenci. Při výrobě piva se postupuje následným sledem procesů: šrotování, vystírání a rmutování, scezování sladiny a vyslazování mláta, vaření sladiny s chmelem, chlazení mladiny a odlučování kalů, hlavní kvašení mladiny, ležení a dokvašování piva. Od začátku 20. století se pivo po ukončení procesu ležení filtruje, dnes se dále ještě pasteruje, stabilizuje a na konci procesu je pivo stáčeno do lahví, plechovek nebo sudů (Chládek 2007). V srdci pivovaru, varně, začíná celá výroba piva. Nejprve se smíchá rozemletý slad s vodou, což je označováno v pivovarské terminologii jako vystírání. Poté se postupně zahřívá buď celý objem, nebo častěji pouze jedna třetina objemu, tzv. rmut na 13
technologicky důležité teploty, čímž se docílí převedení škrobu a látek extraktu ze sladu do roztoku. Škrob je štěpen pomocí hydrolytických enzymů na nížemolekulární látky, hlavně na cukry zkvasitelné pivovarskými kvasinkami a dochází k tzv. zcukření. Používají se dva způsoby rmutování, a to dekokční, kde se povařují jednotlivé rmuty, a tento způsob slouží především při výrobě spodně kvašených piv, tedy piv typických pro české pivovarnictví. Druhý způsob je infuzní, který se uplatňuje naopak u piv svrchně kvašených. U tohoto způsobu se mladina připravuje bez povařování rmutů s teplotou okolo 78 °C. Po rmutování se oddělují z roztoku zbytky sladového mláta, což se děje ve scezovací nádobě nebo na sladinovém filtru. Získáme tzv. předek, první podíl sladiny. Tento podíl se smíchá s tzv. výstřelkem, který získáme z mláta po výluhu teplou vodou (Basařová et al 2011). Takto vzniklá sladina se přečerpá do varního kotle, kde se vaří a získává správnou hustotu. Zároveň se ničí ještě přítomné enzymy a bakterie a dochází ke sterilizaci sladiny. V různých fázích vaření se přidává chmel, nebo chmelové přípravky. Aplikují se pro své typické aroma buď před koncem varního procesu, nebo na začátku pro docílení hořkosti (Verhoef 1998). Při chmelovaru se odpaří část vody a získaná mladina dosáhne požadované koncentrace extraktu (Basařová et al 2011). Po tomto procesu se uvařená mladina zbavuje hrubých kalů tj. vysrážených bílkovin, částeček sladu a chmele ve vířivých kádích, usazovacích nádobách nebo pomocí odstředivek a dekantérů. Mladina se dále zchlazuje pomocí chladičů na zákvasnou teplotu a provzdušňuje, aby měly dodané kvasnice dostatek potřebného kyslíku. Mladina se zkvašuje kulturními kvasnicemi a nastává první fáze hlavního kvašení, při které docílíme převedení extraktu na alkohol a oxid uhličitý. Přidané kvasinky se začnou množit a nastává proces lihového kvašení. Asi po 12 až 24 hodinách se zakvašená mladina začne zaprašovat, tj. uvolňovat oxid uhličitý a na povrchu se začne tvořit pěna. V druhé fázi hlavního kvašení se začínají objevovat nízké (bílé) kroužky přibližně za 36 hodin. Toto stádium probíhá rychleji a úbytek extraktu je značně vyšší. Třetím stádiem je tvorba vysokých (hnědých) kroužků, kdy probíhá nejintenzivnější činnost kvasinek a vývoj oxidu uhličitého, který vynáší na povrch různé kaly a tříslovino-bílkovinné sloučeniny, které tak zabarvují pěnu. Dochází k nejvyššímu úbytku extraktu a množení kvasinek se zastavuje nedostatkem
kyslíku
a přítomností
vzniklého
14
alkoholu
a oxidu uhličitého.
V poslední fázi hlavního kvašení se propadají kroužky a vzniká hnědá pokrývka na povrchu mladého piva. Z mladiny tedy vzniklo mladé pivo a proces hlavního kvašení je ukončen. Vzniklé mladé pivo se přečerpává do ležáckých tanků za účelem dosažení chuťové zralosti s cílem potřebného nasycení oxidem uhličitým a získáním správného řízu (Chládek 2007). Pivo se zde zároveň vyčeří a upraví se obsah senzoricky významných těkavých látek. Dříve se ke kvašení a dokvašení používaly dřevěné sudy. Od 20. století se uplatňují pro kvašení kovové kvasné nádoby a pro dokvašení ležácké tanky, které v 70. letech 20. století nahradily velkoobjemové uzavřené a dobře izolované nádoby o objemu až 5000 hl. Před stáčením do přepravních obalů se zralé pivo filtruje z důvodu dosažení čirosti. V dnešní době se používá i tepelného zásahu ke zvýšení biologické trvanlivosti piva pomocí tzv. pasterace. Většina pivovarů současně používá i speciální stabilizátory ke snížení obsahu vysokomolekulárních polypeptidů a polyfenolů, aby zabránily tvorbě nebiologických, tzv. koloidních zákalů piva a tím prodloužily jeho trvanlivost. Takto upravené pivo se nejčastěji stáčí do sudů, skleněných lahví, plechovek a v dnešní době některé pivovary používají i lahve plastové (Basařová et al 2011).
3.5 Přídatné látky Přídatné látky se zpravidla nepoužívají samostatně a neslouží ani jako potravina, ani jako charakteristická přísada do potravin. Přidávají se do potravin při výrobě, balení, přepravě nebo při skladování, a díky tomu se stávají samy nebo jejich vedlejší produkty součástí dané potraviny (Zákon č. 110/97 Sb.). Při výrobě piva se kromě základních surovin přidává celá řada dalších tzv. pomocných nebo také přídatných látek, mezi které patří například enzymové přípravky, barvící prostředky, přípravky, které snižují nebo naopak zvyšují pěnivost piva, sladidla, filtrační materiály a stabilizační prostředky (Basařová et al 2010). 3.5.1 Stabilizační přípravky Z důvodu velké oblíbenosti piva ve světě jsou kladeny velké nároky na jeho stabilitu. Spotřebitelé požadují kvalitní čirý nápoj, čerstvou chuť i vůni, správnou barvu a dostatečnou pěnivost. Z důvodu uplynutí poměrně dlouhé doby od výroby piva až ke 15
konzumentovi jsou pivovary nuceny používat nejrůznější prostředky, aby dosáhly co nejdelší trvanlivosti piva a zvýšily tedy i jeho stabilitu. Důležitou roli zde hraje koloidní stabilita piva, kdy reakcí polypeptidů s polyfenoly vznikají komplexy, které způsobují zákal piva. Ideální je snaha této negativní reakci předejít volbou co nejkvalitnějších surovin, popřípadě odstraněním alespoň jednoho prekurzoru. K tomuto účelu je v dnešní době na trhu celá řada různých stabilizačních prostředků (Dostálek et al 2011). Jak už bylo zmíněno, stabilizační prostředky se v praxi používají za účelem zvýšení koloidní
stability
piva.
Používají
se
přípravky
snižující
v roztoku
hladinu
vysokomolekulárních dusíkatých a polyfenolických látek a eliminují oxidační změny piva v závěrečných fázích výroby (Basařová 1990). Potřebné dávky těchto přípravků si určuje pivovar sám, a to testováním s následným určením dávky k dosažení optimální stability svých výrobků. Stabilizační přípravky se rozdělují dle svého účinku na srážecí, adsorpční, enzymové a antioxidační. Fyzikálně-chemické stability piva lze dosáhnout i bez stabilizátorů a to pomocí membránové filtrace, kdy dochází k zachytávání koloidních látek v pórech (Basařová et al 2010). 3.5.1.1 Srážecí stabilizační prostředky Srážecí stabilizační prostředky pracují na principu tvorby nerozpustných komplexů, kdy se vytváří vodíkové můstky mezi polypeptidy a stabilizátorem. Jako stabilizátor se používá srážedlo dusíkatých látek. Nebo mezi polyfenoly a stabilizátorem, tedy srážedlem polyfenolů. V současnosti nejsou v praxi příliš využívané a řadí se sem například tanin a formaldehyd (Basařová et al 2010).
Taniny Taniny jsou řazeny do skupiny tříslovin a jsou směsí rostlinných polyfenolických sloučenin s relativní molekulovou hmotností v rozmezí mezi 500 až 3000. Patří k nejstarším stabilizátorům používaným v pivovarském průmyslu sloužících jako srážedlo polypeptidů. Taniny se dělí na kondenzované a hydrolyzovatelné. Hydrolyzovatelné
taniny
vznikly
esterifikací
glukosy
s gallovou
kyselinou.
Kondenzované taniny jsou polymery flavonů. Pro pivovarský průmysl je surový tanin čištěn a hotový výrobek se prodává ve formě bílého až slabě nažloutlého prášku s obsahem volné gallové kyseliny do 3 %, ale
16
také až do 8 %. Tento prostředek má účinek především na bílkoviny, které se nachází v oblasti izoelektrického bodu, a to v rozsahu pH 3,5 až 6,5. Nejlepšího účinku lze dosáhnout pouze dodržením doporučeného dávkování. Při nižší dávce taninů se srazí jen část bílkovin za vzniku špatně odstranitelného jemného zákalu. Naopak vysoká dávka má negativní vliv na chuť konečného výrobku. Optimální dávka se tedy pohybuje v rozmezí od 2 do 6 g hl-1, maximálně až 8 g hl-1. Bylo zjištěno, že taninem je možné odstranit pouze bílkoviny tvořící nebiologické zákaly a bílkoviny mající vliv na pěnivost piva v roztoku zůstávají (Kahler, Voborský 1981). Reakce probíhá mezi karbonylovou skupinou taninu a nukleofilní skupinou bílkovin (SH- a NH2-) a vytváří se tak tanin-proteinový komplex, který se později z piva odstraňuje. Nevýhodou taninů je jejich částečná rozpustnost v pivu po hydrolýze (Dostálek et al 2011). Taniny je možné aplikovat v různé fázi výroby piva. Nejčastější dávkování taninu ve formě vodného roztoku je během rmutování, chmelovaru, do mladého piva při sudování a před filtrací. Nedoporučuje se jeho rozpuštění v teplé vodě, protože dochází k hydrolýze taninu a snižuje se tím jeho účinnost (Kahler, Voborský 1981). Odstranění tohoto stabilizátoru tedy pak probíhá na varně, kde se odstraní společně s mlátem, nebo ve vířivé kádi, dále při ležení piva, kde dochází k jeho sedimentaci a při filtraci. Taniny se tedy mohou využívat jako čistící a čiřící prostředky k odstranění přebytku bílkovin a také slouží jako antioxidanty a stabilizátory barvy. Z důvodu nemožnosti úplného odstranění jejich hydrolyzovaných produktů z piva taniny nesplňují tzv. zákon o čistotě piva. Na trhu jsou k sehnání pod označením Brewtan od firmy Ajinomoto OmniChem (Dostálek et al 2011). Pro zajištění delší trvanlivosti hotového výrobku až na několik měsíců, se tanin většinou aplikuje spolu s dalšími stabilizačními prostředky, většinou se stabilizátory enzymovými.
17
Obrázek
Částice přírodního taninu na snímcích z elektronového A – zvětšení 1000 krát, B – zvětšení 3000 krát (Basařová 1990)
1:
mikroskopu,
Formaldehyd Formaldehyd je srážecím prostředkem působícím především na katechiny a leukoanthokyanidiny. Sráží tedy v roztoku polyfenolové sloučeniny, kdy účinek je založen na vzájemné reakci mezi kondenzovanými polyfenoly spolu s aminy. Dávkuje se ve formě tablet nebo prášku přidávaných během rmutování. V České republice je tento stabilizátor zakázaný (Basařová et al 2010). 3.5.1.2 Enzymové stabilizátory Enzymové proteolytické stabilizátory zabraňují předčasné tvorbě koloidních zákalů díky schopnosti štěpení vysokomolekulárních sloučenin na nížemolekulární, a tím se odlišují od srážecích i adsorpčních prostředků. Jsou původu jednak rostlinného, ale také i živočišného nebo mikrobiálního. Při volbě vhodného enzymového stabilizátoru sledujeme zejména tyto vlastnosti a parametry: •
Fyzikálně-chemické složení
•
Mikrobiologické složení
•
Čistotu stabilizátoru a aktivní složky
•
Vliv stabilizátoru na fyzikálně-chemické vlastnosti piva
•
Vliv stabilizátoru na mikrobiální vlastnosti a stav piva ( Basařová et al 2010).
18
Proteolytické enzymy Proteolytické enzymy, které jsou používány ke snižování obsahu proteinů, např. papain nebo bromelin či ficin. Prvně jmenovaný se získává z papájí, druhý se získává z ananasu, třetí pak z fíků. Zabraňují vytváření protein-polyfenolových komplexů. Jelikož tyto proteasy nemají specifické reakce, jejich užitnost a účinnost je značně omezena, díky hydrolýze nejen v pivu zákalotvorných bílkovinných látek, ale také díky hydrolýze hydrofobních polypeptidů, jejichž přítomnost má za důsledek vznik pěny piva. Jejich nevýhodou je také jejich rezistence v pivu a je negativně ovlivněná pěnivostí piva. Výhodou jsou pak jejich nízké pořizovací náklady (Dostálek et al 2011). Pro tyto stabilizátory jsou velice důležité podmínky vlastní enzymové reakce, na kterých závisí jejich účinnost. A to jsou především teplota, pH prostředí, doba působení a jejich samotná aktivita. Aktivní složkou většiny enzymových přípravků je papain, nebo jeho náhrady, jakož jsou ficin a bromelin, které jsou původu rostlinného. Původu živočišného jsou pepsin a trypsin a například enzym produkovaný Streptomyces fradie je původu mikrobiálního (Basařová et al 2010). Kromě aktivní složky obsahují tyto preparáty ještě plnidla, což jsou obvykle laktosa, D-glucitol nebo sorbitol a také látky stabilizující enzymatickou aktivitu (Kahler, Voborský 1981). Jako nejvhodnější ke stabilizaci piva se jeví dávkovat enzym prolin-specifickou proteasu, která nemá negativní vliv na pěnotvorné bílkoviny. Jejím účinkem dochází k redukci řetězců bílkovin, které jsou bohaté na prolin a díky tomu bílkoviny nejsou dále schopné vytvářet bílkovino-polyfenolové komplexy. Tuto prolin-specifickou proteasu je možné zakoupit od firmy DSM pod názvem Brewers Clarex. Její dávkování se pohybuje v rozmezí od 2 do 4 g hl-1 piva (Dostálek et al 2011). Pivo upravené po aplikaci tímto enzymovým přípravkem bylo dokonale čiré a stabilní (Van Roon et al 2007). Proteolytické enzymy se do piva přidávají během ležení piva nebo ihned po chmelovaru a následně se musí odstraňovat pasterizací (Dostálek et al 2011). Imobilizované enzymy Modifikované enzymy jsou z hlediska využití nejen v pivovarství výhodnější než enzymy rozpustné. Jejich výhodu je nerozpustnost, relativně snadné oddělení z reakčního prostředí, jsou tepelně stabilnější, selektivnější a mohou se regenerovat a
19
následně znovu použít. Tyto výhody jsou ale částečně závislé na způsobu vazby na nosič a na jeho vlastnostech. Vazby pro vlastní imobilizaci enzymů mohou být: • Fyzikální (makromolekula je zachycena v matrici polymerního nosiče), • Fyzikálně-chemické (vazba na nosiči je sorpční nebo iontová), • Kovalentně-chemické (Kahler, Voborský 1981). Jednoznačným cílem imobilizace je především snížení nákladů na enzymové přípravky v rozpustné formě, které jsou používány na vsádkové dávkování jednorázově. Imobilizované preparáty jsou naopak využívány tak dlouho, dokud nedojde ke ztrátě jejich aktivity a zanesení povrchu tuhého preparátu. Pro stabilizaci piva se používají imobilizované proteasy, které jsou kovalentně vázané na nerozpustný nosič. Příkladem takovéhoto nosiče je třeba celulosa, hydroxylakrylmetakrylát nebo i jiné látky. Nevýhodou je zanášení nosiče kalicími částečkami i při dokonalé předfiltraci piva, čímž dochází ke snižování aktivity imobilizovaného stabilizátoru a zároveň se i snižuje aktivita vázaného enzymu (Basařová et al 2010). Enzymy z geneticky modifikovaných kmenů kvasinek Patří sem extracelulární produkty geneticky modifikovaných kmenů pivovarských kvasinek. Protasy a antioxidační enzymy ale zatím zůstaly jen předmětem výzkumu bez užití v praxi (Basařová et al 2010). Enzymy štěpící neškrobové polysacharidy V případě potřeby degradace výšemolekulárních sacharidových složek se používají enzymové přípravky, které štěpí α-glukany nebo ß-glukany. K oddálení tvorby sacharidových koloidních zákalů se používají přípravky s aktivitou α-amylasy nebo endo-ß-glukanasy. Možnost řešení tohoto problému je i přídavkem sladových výtažků (Basařová et al 2010). 3.5.1.3 Adsorpční stabilizátory V současné době patří adsorpční stabilizátory k nejoblíbenějším přípravkům užívaným v pivovarském průmyslu.
20
Důležitým požadavkem na tyto stabilizátory je hlavně nerozpustnost a účinná adsorpce polypeptidů a polyfenolů, jakožto hlavních prekursorů tvorby nebiologických zákalů. Dle způsobu dávkování se rozdělují na adsorbátory bobtnavé a nebobtnavé. Mezi bobtnavé se řadí například bentonity. Při jejich vsádkové aplikaci dochází k velkým ztrátám extraktu vlivem zadržení piva stabilizátorem. K nebobtnavým stabilizátorům se řadí křemičité gely dávkující se do předfiltrovaného piva a adsorbenty polyfenolů na bázi zesítěného polyvinylpolypyrrolidonu (Basařová et al 2010). Důležité požadavky na adsorpční stabilizátory: •
Nerozpustnost v pivu, kyselých a zásaditých roztocích
•
Hygienická nezávadnost
•
Musí být zaručena vysoká sorpční aktivita
•
Nesmí vykazovat výrazné vedlejší sorpce
•
Požadavek na garanci průtočnosti a objemu za mokra
•
Legislativní ověření pro použití v potravinářském průmyslu (Basařová et al 1983).
Adsorbenty dusíkatých látek Mezi tyto absorbenty jsou řazeny křemičité soly a gely připravované na bázi kyseliny křemičité. Soly jsou v pivovarnictví aplikovány na rozdíl od gelů spíše pro čiření roztoků, xerogely a hydrogely účinně adsorbují dusíkaté látky a mají široké uplatnění pro stabilizaci koloidních vlastností piva (Raible 1979). •
Bentonity
Bentonit je řazen do skupiny montomorillonitových jílů. Jeho aktivní složku tvoří kyselina křemičitá. Vyznačuje se velmi dobrou bobtnavou schopností ve vodě. Dokáže přijmout až šestinásobné množství vody. Během bobtnání dochází zároveň k výměně vápenatých a sodných iontů za dusíkaté látky piva. Mezi látky vázané bentonitem patří především bílkoviny. Aplikace bentonitů se provádí vsádkově v množství 50 až 200 g hl-1 a zároveň je nutné počítat se ztrátou piva kolem 1 až 3 %. Stabilizační schopnost bentonitů je v porovnání například s křemičitými gely značně nižší, a proto se v českém pivovarnictví příliš jeho používání neuplatnilo. Důvodem také byl jeho negativní vliv na pěnivost piva, zemitá příchuť nebo i snížení barvy nápoje. 21
Použitím nebobtnajících bentonitů se sníží ztráty jen na 1 %, ale naopak jejich nevýhodou je nižší účinnost a nutná aplikace vyšší dávky (Kahler, Voborský 1981). •
Křemičité soly
Křemičitý sol se vyrábí ze základní suroviny, kterou je vodní sklo. Vodní sklo je roztok vyrobený ze speciálního písku, který má zásadní vliv na vlastnosti finálního výrobku, sody a vody za použití vysokého tlaku a teploty. Z vodního skla na iontoměniči za zvýšené teploty a určitém pH vzniká sol kyseliny křemičité (Niemisch 2004). Jako výchozí sloučenina vzniká kyselina tetrahydrogenkřemičitá, která má tetragonálně uspořádané hydroxylové skupiny kolem atomu křemíku. Zároveň vznikají vazby Si-O-Si a dochází k postupné kondenzaci na polykřemičité kyseliny. Vznikají kulovité částečky, které mají na povrchu značný počet reaktivních silanových skupin. Křemičité soly se používají za účelem čiření mladiny a piva. Dle druhu použití v různé fázi výroby se prostředky dávkují v různých koncentracích, s odlišným pH a specifickým povrchem částic (Niemisch 2004). •
Křemičité gely
Stabilizace piva pomocí křemičitých gelů zůstává i v současné době stále šetrnou a moderní metodou. Křemičité gely se začaly používat už počátkem roku 1961 pro adsorpci zákalotvorných frakcí bílkovin. V tomto roce byl představen na Kongresu EBC ve Vídni Dr. Karlem Raiblem, zároveň patentován a široce rozšířen jako koloidní stabilizátor do celého světa. Výhodou těchto stabilizátorů oproti používání jiných prostředků jako například formalinu, různých enzymů, prostředku Nylonu 66 nebo taninu a bentonitu, je nejen cena, ale také dodržení tzv. zákona o čistotě piva (Niemisch 2004). Bylo zjištěno, že křemičité gely adsorbují zákalotvorné bílkovinné frakce s nejvíce obsaženými aminokyselinami, prolinem a glutaminem (Robinson et al 2007). Kromě dusíkatých látek se pomocí křemičitých gelů z piva odstraní i určitá část polyfenolů a polysacharidů, které reagovaly s adsorbovanými polypeptidy (Basařová et al 2010). Křemičité gely se podle vlastností, mezi které patří například průtočnost nebo obsah vody atd., rozdělují na xerogely, hydratované gely a hydrogely. Rozlišuje se obsah pevné a aktivní fáze, kdy pevná fáze je absolutní hodnota obsahu oxidu křemičitého. Aktivita částic oxidu křemičitého není stejná, částice nemají stejnou ani adsorpční sílu, a proto nedochází k adsorpci celým povrchem. Důležitými parametry, které určují 22
porozitu, jsou objem pórů, jejich průměr a specifický povrch. Záleží ovšem na dodavateli a jeho způsobu výroby. Struktura pórů by měla být přizpůsobena adsorpci specifických zákalotvorných frakcí bílkovin. Takto docílíme dobrého stabilizačního účinku gelu. Rozhodující tedy není jen samotný obsah oxidu křemičitého, ale také související uvedené parametry (Dostálek et al 2011). Přídavek křemičitého gelu nesmí negativně ovlivnit pěnivost piva, proto je důležité, aby odpovídal požadavkům na strukturu pórů, a dále nesmí negativně ovlivňovat čirost zfiltrovaného piva.
Dle kapacity filtračního zařízení je nutné zvolit dávkování
křemičitého gelu. Příliš jemný gel způsobuje rychlý vzestup tlaku a při vysoké dávce tohoto stabilizátoru vzniká nebezpečí ucpání kalového filtru a snížení jeho kapacity. Osvědčilo se dávkování křemičitého gelu spolu s bentonitem již do ležáckého tanku, čímž dochází k vyčeření piva a zároveň k úspoře křemeliny při následné filtraci a i úspoře PVPP při stabilizaci. V dnešní době je vytvořena na základě získaných znalostí a zkušeností celá škála výrobků Stabifix a Stabiquick pokrývajících veškeré potřeby pro stabilizaci piva (Niemisch 2004). - Xerogely
Příprava xerogelů i hydrogelů vychází stejně jako výroba křemičitých solů z vodního skla, které reaguje s kyselinou sírovou nebo chlorovodíkovou. Dochází ke kondenzaci silanových skupin za vzniku prostorové sítě, kterou tvoří kyselina polykřemičitá. Tato síť tuhne a vzniká hydrogel nebo při šetrném odpaření vody vzniká xerogel. Tohoto procesu (převedení vodního skla na kyselinu polykřemičitou) lze dosáhnout i pomocí měničů iontů za volby vhodného pH, které zajistí gelovatění (Niemisch 2004). Xerogely obsahují 5 % vody. Připravují se xerogely s různou velikostí pórů a částic. Nejčastěji se dávkují při filtraci do křemeliny a působení tedy probíhá během filtrace. Dávkuje se obvykle množství od 50 do 200 g hl-1 a při vsádkovém dávkování se musí počítat s většími ztrátami piva vlivem zadržení piva prostředkem. Nevýhodu xerogelů je jejich vysoká prašnost při manipulaci (Basařová et al 2010).
23
Obrázek 2: Částice křemičitého xerogelu Stabiquick na snímku z elektronového mikroskopu, A – zvětšení 1000 krát, B – zvětšení 3000 krát (Basařová 1990)
- Hydrogely
Hydrogely obsahují asi o 30 % více oxidu křemičitého než xerogely a liší se i v obsahu vody, kdy v hydrogelech obsah vody přesahuje až 50 %. Jejich výhodou je velmi nízká prašnost v porovnání s xerogely a zároveň i snažší manipulace. Naopak jejich účinnost je nižší a musí se skladovat v suchu z důvodu možnosti mikrobiální kontaminace vzhledem k vysokému obsahu vody. V praxi se dávkují spolu s adsorbentem
polyfenolových
sloučenin
PVPP
(polyvinylpolypyrrolidonem)
(Basařová et al 2010). - Hydratované gely
Hydratované silikagely jsou svojí adsorpční účinností velmi blízké xerogelům. Nejsou ale vůbec prašné. V Japonsku se připravují hydratované gely se stejnou účinností jako xerogely a to i při nižších dávkách. Po chemické stránce jsou velmi čisté s obsahem oxidu křemičitého až 99 %. Adsorpce polypeptidů je velmi rychlá, nedochází k zanášení filtru a není problém ani se skladováním a kontaminací mikroorganismy (Basařová et al 2010). Adsorbenty polyfenolových sloučenin Vývoj těchto stabilizátorů byl podmíněn vysokou reaktivitou polyfenolů při tvorbě koloidních zákalů piva. Absorbenty polyfenolových sloučenin zajišťují spolu s absorbenty dusíkatých látek podmínky pro dlouhodobou koloidní stabilitu a trvanlivost piva až na hranici jednoho roku. Ke stabilizaci se používají materiály na bázi polymerů různých typů, které vážou vodíkovými můstky selektivně fenolové sloučeniny. Mezi starší typy těchto 24
stabilizátorů patří například kasein nebo keratin. Z polyamidových derivátů se používal nylon a perlon, ale jejich uplatnění v praxi nebylo vhodné kvůli nepříznivým vlivům na kvalitu finálního výrobku. Měly vliv na stabilitu pěny, hořkost i na barvu piva (Basařová et al 2010). Nylon 66 odstraňoval efektivně z piva anthokyanidiny, ale i jeho uplatnění bylo kvůli vysoké ceně nahrazeno novějším a zároveň i levnějším PVPP (Dostálek et al 2011). Z chemicky modifikovaných polyamidů byly pouze testovány polyamidy na bázi polykaprolaktamu a polyethylenoxidu pro svoji účinnou sorpci polyfenolů
a
materiály,
polyethylentereftalátu
které
(Basařová
byly 1990).
připraveny Přípravky
z kaprolaktamu typu
rozpustného
pomocí PVP
(polyvinylpyrrolidonu) a nerozpustného zesítěného PVPP ( polyvinylpolypyrrolidonu) jsou novějšími materiály a největší uplatnění v praxi našel PVPP. •
PVPP ( polyvinylpolypyrrolidon)
PVPP je makromolekulární polyamid nerozpustný ve vodě se schopností selektivní vazby všech polyfenolů díky obsahu stejných –NH funkčních skupin jako mají zákalotvorné bílkoviny (Kosař, Procházka 2000). Struktura PVPP je trojrozměrná a zpevněná molekulovými řetězci. PVPP je dodáván do pivovarů ve formě suchého mikronizovaného bílého prášku s obsahem maximálně 6 % vlhkosti. Má extrémně vysoký poměr povrchu k hmotnosti, což umožňuje dávkování menšího množství pro stabilizaci. Průběh reakce je závislý na pH, čehož se využívá při regeneraci PVPP v alkalickém prostředí. V současnosti se uplatňují dva způsoby stabilizace piva pomocí PVPP. Buď se PVPP přidává při filtraci ke křemelině, nebo se stabilizuje pivo s následnou regenerací PVPP. PVPP odstraní z piva až 40 % anthokyanogenů. Veškeré vodíkové vazby slouží k adsorpci polyfenolů a nedochází ke vzniku vodíkových vazeb, což zaručuje účinnou adsorpci (Kotlíková 2009). PVPP ovšem není na trhu jediným stabilizačním prostředkem. Na jeho bázi jsou vyvinuty další stabilizátory jako např. Polyclar 10 vyrobený firmou ISP, podobný tomuto prostředku i Divergan F od firmy BASF. Jedná se o jemný prášek, nerozpustný ani v organických rozpouštědlech, kyselinách ani zásadách. Používá se v kombinaci s křemičitými gely. Před použitím musí alespoň den předem nabobtnat při teplotě okolo 40 °C. Snadno se odstraní při filtraci. Dávkuje se 10 až 40 g hl-1 a počítá se s dobou kontaktu alespoň 3 minuty.
25
Mezi produkty regenerovatelné patří Divergan RS od firmy BASF a Polyclar Super R od firmy ISP. K jejich použití je potřebné mít speciální filtrační a regenerační zařízení. Tyto výrobky se přidávají do přefiltrovaného piva asi na 4 až 5 minut. Jedná se o hrubozrnný prášek s vyšší mechanickou pevností oproti jednorázovým prostředkům. Stabilizátor je po regeneraci roztokem NaOH, propláchnutí, neutralizaci a pasterizaci připraven na další použití (Dostálek et al 2011). Snaha vytvořit nové stabilizační prostředky vedla i ke vzniku sorbentu BEERPA®. Jedná se o stabilizátor na bázi polyamidu–6 nebo polyamidu 66 v kombinaci s křemelinou. Na jeho vzniku se podílely firmy Katechem, VŠCHT a firma ATYPO. BEERPA® je novým stabilizátorem s českým původem. Absorbuje polyfenoly a má vysokou aktivitu i na sorpci bílkovin. Je pravým polymerem, naprosto nerozpustným, má nízký filtrační odpor a výborné průtočné vlastnosti. Oproti PVPP nepotřebuje nabobtnat před použitím. V několika českých pivovarech byl odzkoušen a používá se dále místo PVPP. Aplikuje se při křemelinové filtraci (Dostálek, Černý, Čásenský 2007).
Obrázek
3:
Částice zesítěného PVPP na snímku z elektronového mikroskopu, A – celkový pohled (zvětšení 1000 krát), B – detail (zvětšení 3000 krát) (Basařová 1990)
Měniče iontů Měniče iontů slouží ke kombinované sorpci polyfenolů a polypeptidů piva. Stabilizace tímto způsobem je založena na adsorpci zákalotvorných látek na makropórovité zesítěné agarose. Tato agarosa je tvořena polymerem galaktosy a 3,6-anhydrogalaktosy (Basařová et al 2010). 26
Za tímto účelem vyvinula a zkonstruovala firma Handtmann stabilizační zařízení, které je složeno z jednoho nebo více modulů naplněných příčně zesítěnou nerozpustnou agarosou, která vytváří nerozpustnou porézní matrici (Ptáček, Škach 2000). Během několika sekund jsou z přefiltrovaného piva v jednom kroku absorbovány jak bílkoviny, tak i polyfenoly. Při adsorpci jsou ale odstraňovány jen sloučeniny tvořící zákal. Díky selektivitě je ale dosahováno minimálně stejné stability piva jako u tradičních stabilizátorů (Kotlíková 2009). 3.5.1.4 Antioxidační stabilizátory Antioxidační stabilizátory se v pivovarském průmyslu používají ke snížení nepříznivého vlivu kyslíku rozpuštěného ve stočeném pivu. Jedná se o organické nebo anorganické chemické sloučeniny, popřípadě i enzymové preparáty, které účinně zabraňují oxidačnímu účinku kyslíku (Basařová et al 2010). Některé jsou uvedeny v Tab. 1. Reduktony a melanoidní látky Rozkladem sacharidů vznikají reduktony. Pokud jsou přítomné dusíkaté látky, především aminokyseliny, vznikají i látky melanoidní. Toho se využívá při zpomalení přirozeného stárnutí ležáků, kdy se záměrně do piva přidávají karamelizační produkty a melanoidní látky. Tyto látky mají sice redukční i antioxidační vlastnosti, ale při vzájemné reakci s kyslíkem mohou vznikat reaktivní formy kyslíku (Šavel 2001). Je nutné ale kontrolovat obsah 4-methyl-imidazolu, který má mutagenní účinky. Dávka 176 mg těchto reduktonů odstraní z piva 1 mg kyslíku (Basařová et al 2010). Oxid siřičitý Oxid siřičitý vzniká především při hlavním kvašení. Je přirozeným antioxidantem piva. Důležitý vliv na jeho tvorbu má druh a dávka kmene kvasnic. Jeho obsah roste i s koncentrací mladiny, pH a při přetlaku při kvašení, naopak s provzdušněním mladiny jeho obsah klesá (Basařová, Bláha 2003). Při nedostatku se do piva přidává v podobě hydrogensiřičitanů, které potlačují radikálové reakce a zpomalují nejen koloidní změny, ale také senzorické stárnutí piva. Dávkování oxidu siřičitého z důvodu vyvolávání alergických reakcí není proto v řadě zemí povoleno (Basařová et al 2010).
27
Kyselina askorbová Nejpoužívanějším antioxidantem v pivovarském průmyslu je L-askorbová kyselina. 1 mg kyslíku na sebe naváže 11 mg přidané kyseliny askorbové. Reakce probíhá podle rovnice: C6H8O6 (L-askorbová kyselina) + ½ O2
C6H8O7 (L-dehydroaskorbová kyselina)
Nejen samotná kyselina askorbová, ale i její deriváty jako např. natriumaskorbát a analogy např. D-isoaskorbová kyselina se dávkují do přetlačných tanků nebo při filtraci v množství od 2 do 5 mg l-1. Při nedodržení dávky dochází ke zvýšení koncentrace určitých oxidačních produktů. Velmi reaktivní v oxidačně redukčních reakcích je endiolová skupina v molekule. Při oxidaci kyseliny askorbové dochází ke vzniku celé řady degradačních produktů. Příkladem je třeba L-dehydroaskorbová kyselina, která se dále rozkládá na další produkty. Vzniklé volné radikály při oxidaci askorbové kyseliny aktivují zároveň oxidaci různých látek extraktu piva, např. aminokyselin, polyfenolů, cukrů, alkoholů a mnoha dalších. Tyto vzniklé látky negativně ovlivňují nejen organoleptické vlastnosti, ale i koloidní stabilitu piva (Basařová et al 2010).
Enzymové antioxidanty Enzymové antioxidanty jsou v porovnání s chemickými málo stabilní a zároveň i nákladné, proto nejsou tak často používány v praxi. Příkladem enzymového antioxidantu je glukosaoxidasa (EC 1.1.3.4), která se zařazuje mezi pravé antioxidanty. Její funkcí je zpomalení rychlosti oxidace určitých látek piva, nebo redukce nepříznivých vlivů oxidace. Glukosaoxidasa byla připravena i odzkoušena ve formě imobilizované na hexamethakrylátových gelech. I přes možnost dlouhodobého používání díky relativně stabilní aktivitě tohoto enzymu není příliš využíván z důvodu zanášení imobilizovaného systému koloidními látkami (Basařová, Turková 1977). Obdobným enzymovým antioxidantem je i superoxiddismutasa
(EC 1.15.1.1).
28
Tabulka 1: Charakteristika redukujících látek používaných v pivovarství (Basařová et al 2010).
Množství potřebné Redukující sloučenina
Mr
k odstranění 1 mg O2 (mg)
Askorbová kyselina
176,13
11
Isoaskorbová kyselina
176,13
11
Natriumaskorbát
198,11
12,4
natriumisoaskorbátu
216,12
13,5
Oxid siřičitý
64,04
4,0
Hydrogensiřičitan sodný
104,06
6,5
Hydrogensiřičitan vápenaty
202,22
6,81
Dithionan sodný
174,11
10,88
Siřičitan sodný
190,10
5,94
Siřičitan draselný
222,23
5,94
Monohydrát
3.5.2 Enzymové přípravky Tyto přípravky se v pivovarském průmyslu používají za účelem úspěšného zpracování vyšších podílů škrobnatých náhražek sladu, dále pomáhají zlepšit průběh filtrace a zvyšují fyzikálně-chemickou stabilitu piva. Při výrobě piv se sníženým obsahem sacharidů se přidávají průmyslově vyráběné enzymové přípravky, které obsahují kromě plnidel a stabilizátorů také aktivní enzymy, buď jednotlivé, nebo jejich různé kombinace tak, aby měly pozitivní vliv na daný technologický postup, ve kterém jsou tyto přípravky aplikovány (Basařová et al 2010). Účinnost vyráběných enzymových přípravků je závislá hlavně na použitém produkčním mikroorganismu a také na samotných podmínkách, jakožto teplotě, pH prostředí apod. Příkladem závislosti na použitém mikroorganismu je srovnání ß-glukanasy bakteriální s plísňovou. Plísňová ß-glukanasa má oproti bakteriální mnohem větší schopnost degradace ß-glukanů a snížení viskozity, na což mají vliv i doprovodné sekundární enzymy. Plísňová ß-glukanasa je v přípravcích často
29
doprovázena aktivní endoxylanasou (EC 3.2.1.8) nebo arabinosidasou (EC 3.1.2.88), které napomáhají degradaci arabinoxylanů (Bentley 2006). Tabulka 2: Příklady deklarovaných enzymových aktivit a jejich kombinace v průmyslově vyráběných přípravcích a účel dávkování (Basařová, Čepička 1985).
Enzym
Účel dávkování Ztekucení surogátů, zpracování špatně
α-amylasa
rozluštěných sladů Zpracování škrobnatých náhražek sladu, malé dávky pří zpracování špatně
α-amylasa (ß-glukanasa, proteasy)
rozluštěných sladů
amyloglukosidasa
Zvýšení prokvašení, výroba piva pro diabetiky Zpracování surogátů, zlepšení scezování,
ß-glukanasa, α-amylasa
varního výtěžku a filtrace piva Zpracování náhražek sladu, zlepšení
ß-glukanasa (α-amylasa, proteasy)
scezování Zpracování nesladových obilovin,
ß-glukanasa-glukanasa (α-amylasa)
zlepšení scezování
3.5.3 Barvicí prostředky Barvicí prostředky jsou v pivovarství využívané k dobarvování tmavých piv, ale mohou se dobarvovat i piva světlá vyráběná s vyšší surogací. Nejčastěji používaným prostředkem k dobarvování je pivní kulér. 3.5.3.1 Pivní kulér Pivní kulér se vyrábí karamelizací sacharidů (sacharosy, glukosy, invertního cukru nebo dextroneru) obvykle za přídavku alkálií. Nátronový kulér se vyrábí za přídavku sody nebo hydroxidu sodného. Kulér dusíkatý za přídavku amoniaku, uhličitanu amonného nebo karbamidu. Důležitá je teplota karamelizace. Při vyšších teplotách se vytváří nepříznivé chuťové vlastnosti a snižuje se hlavně tvorba barvicích látek. Naopak při teplotách nižších se nevytváří tolik barevných produktů a v kuléru zůstává vysoký obsah zkvasitelných sacharidů.
30
Kulér je barvící prostředek s obsahem extraktu obvykle okolo 80 %. Jedná se o sirup černé až černohnědé barvy s vysokou barvicí účinností. Jelikož obsahuje zkvasitelné cukry, dávkuje se do mladiny a ne do piva. V pivě nesmí způsobovat zakalení, nesmí mu udělovat ani cizí chutě a musí být biologicky nezávadný (Basařová et al 2010). 3.5.3.2 Sladové barvivo Sladové barvivo se vyrábí ze sladu praženého, který je následně rmutován konvenčním způsobem a filtrát je pak zahušťován na požadovanou koncentraci. 3.5.4 Přípravky snižující nebo zvyšující pěnivost piva Tyto přípravky jsou v pivovarech využívány buď za účelem zvýšení stability pěny při nedostatečné pěnivosti, nebo naopak za účelem snížení pěnivosti meziproduktů, např. mladiny ve vířivé kádi a na začátku kvašení. Jejich používání je ale v některých zemích omezeno legislativními předpisy. 3.5.4.1 Přípravky zvyšující pěnivost piva Přípravky používané s cílem zvýšení pěnivosti piva jsou většinou na bázi alginátů. Příkladem je propylenglykolalginát, který je esterem kyseliny alginové. Vlastnosti propylenglykolalginátu jsou závislé na podmínkách výroby, kdy je možná esterifikace až 90 % karboxylových skupin (Basařová et al 2010). 3.5.4.2 Přípravky snižující pěnivost piva Tyto přípravky jsou většinou na bázi silikonových preparátů. Příkladem přípravku omezujícího pěnění je např. CO2-extrakt lipidů ze sladového mláta, který kromě protipěnících vlastností inhibuje vliv na syntézu esterů kyseliny octové, které dávají pivu při vyšších koncentracích ovocnou chuť i vůni (Basařová et al 2010). Vyvinuty byly i prostředky na bázi lipidové frakce chmele, které mohou nahradit používání silikonových protipěnících prostředků (Marriot et al 2007). 3.5.5 Prostředky upravující pH Při varním zpracování může dojít ke zvyšování hodnot pH z důvodu použití nevhodné varní vody a výběru sladů s vysokou tlumící schopností (pufrační kapacitou) a za působení enzymů při rmutování a koagulaci bílkovin při chmelovaru. Za spoluúčasti těchto všech faktorů může pH dosáhnout značně nepříznivých hodnot.
31
Aby se snížila vysoká tlumící schopnost sladu, je zapotřebí upravit varní vodu až na zápornou hodnotu zbytkové alkality. Místo této nákladné úpravy vody se pH upravuje až na varně. Pro úpravu pH se používají anorganické a organické kyseliny, popř. chlorid vápenatý nebo sádra. Všechny preparáty musí být potravinářsky kvalitní a množství se dávkuje dle druhu vyráběného piva. Zároveň musí splňovat legislativní požadavky dané země (Krosař, Procházka 2000). 3.5.5.1 Chlorid vápenatý a sádra Nejvhodnější k aplikaci je chlorid vápenatý ve formě tekutého preparátu s obsahem cca 30 % CaCl2. Sádra a chlorid vápenatý reagují s fosfáty sladu, čímž poklesne hodnota pH a část fosfátů se z roztoku vyloučí v nerozpustné formě fosforečnanu vápenatého. Výsledkem je zvýšení kyselosti sladiny a současný pokles tlumící schopnosti (Krosař, Procházka 2000). 3.5.5.2 Kyseliny Nejčastěji používanou kyselinou k úpravě pH je kyselina mléčná nebo méně často i fosforečná (Krosař, Procházka 2000). Kyselina mléčná Kyselina mléčná se na trhu objevuje ve formě 80% koncentrátu nebo si ji pivovar vyrábí sám na varně ze sladiny za pomoci čistých mlékárenských kultur ve formě cca 1% zákysu. Producenti kyseliny mléčné jsou mléčné bakterie druhů Lactobacillus amylolyticus nebo Lactobacillus amylovorus. Jedná se o homofermentativní produkci kyseliny mléčné, kdy molekula glukosy je rozštěpena na dvě molekuly kyseliny mléčné. Teplotní optimum je při 48 °C a množení probíhá v rozmezí teplot 30-52 °C. Potřebná dávka zákysu nebo kyseliny mléčné se vypočítá z koncentrace a požadovaného poklesu hodnoty pH. K poklesu pH ve vystírce o 0,1 je nutné přidat cca 580 g 100% kyseliny mléčné na 1 tunu sypání. Ke stejnému poklesu pH u sladiny je nutné přidat 290 g kyseliny mléčné (Krosař, Procházka 2000).
32
3.5.6 Sladidla (surogáty) Sladidla se řadí mezi náhražky sladu, které jsou přímo zpracovatelné a podle konzistence mohou být pevné (krystalické) nebo kapalné. Důvodem používání náhražek nejen cukerných ale i škrobnatých je zlepšení koloidní stability piva díky nižší hladině dusíkatých látek v těchto náhražkách a zároveň s cílem vyrobit lehčí a světlejší pivo za nízkou cenu. Cukernaté náhražky se snadno zpracovávají a nejčastěji jsou přidávány do mladiny během chmelovaru, mohou se výjimečně přidávat i při čerpání mladiny. Při přídavku cukerných náhražek se dochází k úbytku obsahu dusíkatých, polyfenolových a růstových látek, snižuje se pěnivost piva při vyšších dávkách i plnost chuti a naopak se zvyšuje prokvašení a tím i obsah alkoholu. Podle druhu cukerné náhražky sladu se použité množství náhražky pohybuje v rozmezí od 5 do 10 % (Basařová, Čepička 1985). 3.5.6.1 Krystalový cukr Používá se řepný nebo třtinový cukr a to buď rafinovaný, nebo afinovaný. Piva, do kterých byl krystalový cukr přidáván, jsou světlejší barvy a mají vyšší obsah alkoholu. Vyšší obsah této náhrady může způsobovat potíže při hlavním kvašení a má vliv i na koloidní stabilitu piva. Pokud se zde vyskytuje velké množství glukosy, dochází k prodloužení jejího zkvašování, které je potřebné k poklesu jejího obsahu na hladinu, kdy jsou pivovarské kvasinky schopny začít využívat maltosy. Dojde k předčasnému vyčerpání dusíkatých živin a zkvašování cukrů s transportem do kvasničných buněk nemůže probíhat, čímž dochází ke zpomalení nebo úplnému zastavení fermentace (Basařová et al 2010). 3.5.6.2 Surový cukr Surový cukr je světle hnědé barvy s obsahem zbytků melasy. Využívá se pro výrobu tmavých a speciálních piv. Při prokvášení mladiny surogované surovým třtinovým cukrem se občas vyskytují potíže při prokvášení. 3.5.6.3 Invertní cukr Invertní cukr se získává ze sacharosy jejím štěpením za vzniku stejného podílu glukosy a fruktosy. Je označován jako tzv. umělý med ve formě sirupu. Je dokonale zkvasitelným cukrem.
33
3.5.6.4 Škrobový cukr Škrobový cukr se získává z bramborového nebo obilného škrobu enzymovou nebo chemickou hydrolýzou pomocí minerálních kyselin za vysokého tlaku a teploty. Před samotným použitím je nutné vzniklý produkt neutralizovat, zahustit na potřebnou koncentraci a následně i rafinovat. Dodává se ve formě sirupu. Podle použité suroviny a způsobu samotné technologie výroby obsahují tyto sirupy různé množství glukosy, maltosy, nižších oligosacharidů a dextrinů. Škrobový cukr se přidává při chmelovaru za účelem dosažení plnější chuti piva. Je používán v některých státech Evropy (Belgii, Anglii a Francii) a v Americe (Basařová, Čepička 1985). 3.5.7 Výživa kvasinek Pivovarské kvasinky žijí a množí se v prostředí bohatém na živiny, mladině. Ve svých buňkách shromažďují výživné látky, mezi které patří aminokyseliny, bílkoviny, komplexy vitamínů a biogenní prvky vázané v organických sloučeninách. Tohle vše tvoří základ pro výživovou hodnotu pivovarských kvasinek (Kociánová 2007). 3.5.7.1 Anorganické soli Kovy obsažené v solích jsou významné pro kvasinky a se dělí na makroelementy (Mg, K, Zn, Fe, Ca, Mn, Cl), mikroelementy (Co, B, Cd, Mo, Cu, V, Ni, Cr, I) a kovy, působící inhibičně, nebo toxicky (Ag, Hg, Se, Pd, Te, As, Ni, Os, Li). Kovy jsou významné pro správnou funkci enzymů a jejich potřeba se zvyšuje s rostoucí koncentrací mladiny. Nedostatečné množství Zn2+ (pod 0,2 mg l-1) způsobuje závažné zpomalení hlavního kvašení, ale záleží také na vazbě kovu (iontová, komplexní) a na složení mladiny. Dalším významným iontem je Mg2+, který zejména v mladinách s vyšší koncentrací extraktu musí několikanásobně převládat nad Ca2+. Anorganické sirné sloučeniny, zejména sírany tvoří důležitý zdroj pro syntézu methioninu, cysteinu a glutathionu. Metabolismus sirných sloučenin rozhoduje o tvorbě sirovodíku, oxidu siřičitého a dalších sirných sloučenin, které mají rozhodující vliv na senzorické vlastnosti piv a jejich stabilitu. Důležitý je i fosfor, který se vyskytuje v nukleových kyselinách, fosfomannanech a fosfolipidech (Šavel 2002).
34
3.5.7.2 Vitamíny Pivovarské kvasinky vyžadují ke svému životu biotin a některé z nich i pantotenovou kyselinu. Jejich nedostatek se projevuje tvorbou sulfanu a dochází k narušení metabolismu sirných sloučenin, což negativně ovlivňuje senzorické vlastnosti piva. Růst kvasinek je stimulován i myo-inositolem, nikotinovou kyselinou, thiaminem a pyridoxinem (Bendová, Kurzová 1970).
3.6 Důkaz a stanovení přídatných látek v pivu Přídatné látky přidávané do piva během jeho výroby jsou různého typu a podle toho se mohou stanovovat různými metodami. Například důkaz přidávaných enzymových stabilizátorů, které obsahují jako aktivní složku proteolytický enzym papain, fycin, bromelin, pepsin, trypsin nebo jinou proteasu, se provádí metodou založenou na hydrolytickém účinku těchto uvedených enzymů. Citlivější a přesnější metody pro kvantitativní vyhodnocení jsou metody imunologické založené na interakci dvou makromolekulárních komponentů. Jedním komponentem je antigen (zbytkový enzym) a druhým příslušná protilátka (specifického antiséra). Důkaz přídavku antioxidačního přípravku (kyseliny askorbové) do piva se používá tenkovrstvá chromatografie a specifická detekce kyseliny askorbové i vznikajících oxidačních produktů (Basařová 1993). 3.6.1 Stanovení zbytkových proteas Pro stanovení enzymové aktivity, kterou vykazují především zbytkové proteasy, bylo zpracováno několik metod. Jednou z možných metod stanovení je metoda APA, která je založena na hydrolýze probíhající asi 60 minut, kdy dochází k rozkladu substrátu zbytkovými enzymy piva při pH 6,0 a teplotě 40 °C. Nezhydrolyzovaný substrát se vysráží pomocí kyseliny trichloroctové
a
následně
oddestiluje.
Rozpuštěný
kasein
se
stanovuje
spektrofotometricky při vlnové délce 280 nm. Aktivita zbylých proteas se odečte z kalibrační křivky, která byla získána analýzou zředěných standardních roztoků referenčního enzymu.
35
Jiné metody jsou založeny na hydrolýze bílkovinných barevných komplexů. Pokud použijeme substrát např. azocollcysteinové směsi dojde k rozpuštění barviva vlivem působení proteas za daných podmínek a intenzita zabarvení se měří při vlnové délce 525 nm. Metodou HPA se obdobně jako u předchozích metod určuje přítomnost a aktivita zbytkových proteas na základě působení hydrolýzy, díky které se uvolní barvivo ze substrátu a to během 90 minut při teplotě 37 °C a pH 6,0. Intenzita vzniklého modrého zabarvení se měří při vlnové délce 595 nm (Basařová 1993). 3.6.1.1 Metoda se substrátem S-2160 Aplikace
tohoto
substrátu
umožňuje
velmi
citlivé
stanovení
aktivity
proteolytických enzymů. Princip této metody je založen na hydrolýze amidové skupiny syntetického tripeptidu, který má zabudované radikály benzolu a p-nitroanilinu, pomocí zbytkových proteolytických enzymů. Hydrolýzou se uvolní žlutý p-nitroanilin, který se dále stanoví spektrofotometricky při
385
nm.
Pro
zjištění
hodnoty zbytkových
proteas
v analyzovaném pivu se sestrojí kalibrační křivka s analýzou roztoků referenčního enzymu, který byl v určitém množství dávkován do piva. Z kalibrační křivky se odečte koncentrace zbytkového enzymu v pivu a výsledek se udává v µg ml-1 (Basařová 1993). 3.6.1.2 Metody imunologické Starší metody jsou založeny na stanovení antigenu (stanovení enzymů) precipitací specifickou protilátkou (antisérem) v roztoku a se měří vzniklý zákal turbidimetricky nebo nefelometricky. Další metody jsou založeny na imunoprecipitacích v gelovém prostředí na základě různé rychlosti difúze antigenu a protilátek do gelu. Rychlost je závislá na koncentraci, fyzikálně chemických vlastnostech, struktuře a na vlastnostech gelového prostředí. Pomocí jednoduché imunodifúze difunduje do gelu pouze jedna složka, obvykle antigen. Při dvojité imunodifúzi difundují do gelu obě složky, jak antigen, tak i protilátka (Basařová 1993).
36
V pivovarském průmyslu jsou nejvíce používány tyto imunoseparační metody: Dvojitá radikální imunodifúze Do agarového gelu se vyhloubí jamky. Do jamky ve středu gelu se nadávkuje antigen (zkoušený, upravený vzorek). Pokud si oba reaktanty odpovídají, protilátka je specifická k příslušnému antigenu, vytvoří se v místě jejich styku precipitační linie (Basařová 1993). Radikální imunodifúze Do vrstvy gelu na skle, která obsahuje specifickou protilátku, difunduje z malého kruhového startu roztok antigenu. Hodnotí se pak imunoprecipitace v době, kdy jsou všechny systémy antigenu a protilátky vyvázány v imunokomplexu, a je tak dosaženo konečného bodu imunodifúze (Basařová 1993). Elektroimunodifúze Tato technika je založena na neustálém rozpouštění komplexu antigen-protilátka, který putuje v elektroforetickém poli přebytkem antigenu až do okamžiku, kdy se veškerý antigen vyváže pomocí specifické protilátky. Vzdálenost vrcholu precipitátu od startu je pak tedy úměrná koncentraci antigenu (Basařová 1993). Radikální izotopová imunodifúze (RIA) Tyto metody jsou založeny na kompetativní inhibici vazby radioizotopu antigenu se značenou molekulou na specifickou protilátku s molekulou neznačenou. Po oddělení komplexu antigen-protilátka se měří radioaktivita buď v komplexu odděleném, nebo v supernatanu, kde je navázán značný antigen. Nevýhodou této citlivé metody je nutnost speciálních laboratorních prostor pro práci s izotopy (Basařová 1993). Z důvodu nízké koncentrace zbytkových proteas v pivu se provádí před samotnou analýzou zahuštění vzorků různými metodami, ze kterých je nejrozšířenější šetrná lyofilizace. 3.6.1.3 Metoda ELISA (Enzyme – Linked – Immunosorbent - Asaay) Touto metodou je možné stanovit i nepatrné koncentrace proteas, papainu, fycinu a bromelinu. Hlavní výhodou této metody je vysoká citlivost a možnost analýzy původního nezahuštěného vzorku.
37
Princip metody: Na pevnou fázi, kde je navázána protilátka, se váže stanovovaný antigen jak vzorku analyzovaného, tak i standardních roztoků příslušného referenčního enzymu, tedy antigenu. Po promytí se na antigen váže protilátka značená enzymem (enzymový konjugát s křenovou peroxidasou), ale na druhé vazebné místo, na druhou stranu antigenu. Množství antigenu v analyzovaném vzorku je tedy úměrné aktivitě enzymu navázaného na protilátku, který ze substrátu peroxidu vodíku uvolňuje kyslík, který oxiduje chromogen, o-fenylendiamin. Vzniklé žluté až červené zbarvení se měří při vlnové délce 492 nm. Současně se sérií vzorků se provádí i analýza standardů příslušných referenčních enzymů. Na závěr se připraví kalibrační křivka, ze které se provede vyhodnocení a výsledky se udávají v µg ml-1 koncentrace prokázaného enzymu (Basařová 1993). 3.6.2 Důkaz přídavku alginátů Algináty se do piva přidávají za cílem zvýšení pěnivosti. U nás, ale i ve většině jiných zemí jsou ale zakázány používat. Princip metody: Po dialýze se alginát vysráží jako sůl barya. Kyselou hydrolýzou vzniká kyselina mannuronová, která se stanoví tenkovrstvou chromatografií jako lakton. V praxi se provádí vyhodnocení kvalitativní a podle výsledku chromatogramu se určí, zda jsou v pivě přítomné algináty nebo nikoliv. Pro přesnější vyhodnocení se doporučuje analyzovat zároveň pivo bez úpravy alginátem a pivo s definovaným obsahem alginátu. 3.6.3 Stanovení přídavku kyseliny askorbové Nevýhodou používání kyseliny askorbové jako antioxidantu v pivovarnictví je vznik jejich štěpných produktů, jako jsou kyselina dehydroaskorbová a diketogulonová. Proto se při stanovení kyseliny askorbové jako přídavku do piva volí takové metody, pomocí kterých lze stanovit i její štěpné produkty. Takovou to vhodnou metodou je například rozdělení vzniklých hydrazinů při reakci s 2,4-dinitrofenylhydrazinem pomocí tenkovrstvé chromatografie, kdy se dokáže přítomnost jak kyseliny askorbové, tak i jejich štěpných produktů (Basařová 1993).
38
Princip metody: Pomocí jódu se kyselina askorbová zoxiduje na kyselinu dehydroaskorbovou, která společně s kyselinou 2,3-diketogulovou přechází při reakci s 2,4-dinitrofenylhydrazinem v prostředí kyseliny sírové na příslušný hydrazon červené barvy. Pivo obsahuje i další hydrazony ostatních karbonylových látek, které se při tenkovrstvé chromatografii oddělí. Červená zóna uvedeného hydrazinu se následně vymyje kyselinou octovou a intenzita zbarvení se měří při 500 nm. Výsledky se vyhodnotí pomocí kalibrační křivky. Podle kalibrační křivky se přepočítá součinitel a výsledek se udává v mg l-1 (Basařová 1993).
39
4 Závěr Snahou většiny pivovarů je uplatnit se na trhu nejen tuzemském, ale i zahraničním. Z tohoto důvodu se pivovary snaží na trh prosadit různý sortiment výrobků, aby nalákaly co nejvíce spotřebitelů. Pivovary modernizují své technologie, vymýšlí nové receptury, různé příchutě, fortifikují piva, vyrábí piva z netradičních surovin, piva nealkoholická a další. Z důvodu nátlaku spotřebitelů na cenu a snahy i pivovarů snížit své náklady najdeme v sortimentu piv i taková, při jejichž výrobě byly použity náhražky sladu a chmele, aditiva, různé surogáty cukerné a barvicí prostředky, a to vše na úkor kvality piva. Základem výroby kvalitního piva je především použití kvalitních a vhodných surovin, dodržení správného technologického procesu a v dnešní době se stále více využívá aplikace přídatných látek, které nám pomohou udržet pivo stabilní, čiré bez zákalů a tím prodlouží i trvanlivost. Použití přídatných látek je omezeno legislativou a ne všechny přídatné látky jsou povoleny v různých zemích při technologickém procesu aplikovat. V České republice toto omezení platí například pro stabilizační prostředek formaldehyd. Mimo základních surovin se využívá přídavku enzymových přípravků, které napomáhají zpracovat vyšší podíly náhražek sladů, působí pozitivně při filtraci piva a udržují i fyzikálně-chemickou stabilitu piva. Barvicích přípravků se využívá k dobarvování piv tmavých nebo u piv světlých, která byla surogována sacharosou. Při zhoršené pěnivosti se dávkují přípravky zamezující nebo naopak zvyšující pěnivost piva. Nejdůležitějším kritériem pro spotřebitele je čirost piva a jeho samotná trvanlivost, na kterou má vliv fyzikálně-chemická stabilita piva. Čirost piva je narušena dvěma typy zákalů. Biologickým, který je způsoben mikroorganismy a nebiologickým, vznikajícím změnou fyzikálně-chemických vlastností složek extraktu piva. Biologická stabilita je minimalizována již při filtraci piva, kdežto nebiologická stabilita není dosud plně objasněna. K dosažení dlouhodobé čirosti piva se využívá celá škála stabilizačních přípravků a poznatků o faktorech ovlivňujících koloidní stabilitu.
40
5 Seznam použité literatury BASAŘOVÁ G. Pivovarsko-sladařská analytika 3. Praha: Merkanta, 1993. 647 s. BASAŘOVÁ G.: The structure-function, relationship of polymeric sorbents for colloid stabilization of beer. Food Structure, 1990, 9(3), 175-194. BASAŘOVÁ G., ČEPIČKA J.: Sladařství a pivovarství. Praha: SNTL, 1985.256 p. BASAŘOVÁ G., HLAVÁČEK I., BASAŘ P., HLAVÁČEK J.: České pivo. Praha, 2011, 309 s. ISBN 978-80-87109-25-0 BASAŘOVÁ G., ŠAVEL J., BASAŘ P., LEJSEK T., 2010: Pivovarství: Teorie a praxe výroby piva. VŠCHT Praha, Praha, 863 s. ISBN 978-80-7080-734-7 BASAŘOVÁ G., ŠKACH J., KUBÁNEK V., VERUOVIČ B.: Způsob hodnocení texturních, technologických a sorpčních vlastností absorbentů polyfenolových látek. Kvasný průmysl 1983, 29(9), 193-200. BENDOVÁ O., KURZOVÁ V.: Význam růstových faktorů a aminokyselin pro pivovarské kvasinky a jejich typizaci. Kvasný průmysl 1970, 16(7-8), 161-164. BENTLEY I.: Enzymes in brewing. Brew. Distill.2006, 2(7), 35-37. DOSTÁLEK P., ČERNÝ Z., ČÁSENSKÝ B.: Stabilizace piva pomocí polyamidových sorbentů. 22. Pivovarsko-sladařské dny, Praha 1.- 2. 2007, Kvasný průmysl 53, 2007, 307. DOSTÁLEK P., KOTLÍKOVÁ B., FIALA J., JELÍNEK L., ČERNÝ Z., ČÁSENSKÝ B., MIKULKA J.: Stabilizační prostředky pro zvýšení koloidní stability piva. Kvasný průmysl 57 (7/8), 2011, 290. CHLÁDEK L., 2007: Pivovarnictví. Grada Publishing, a. s., Praha, 207 s. ISBN 978-80-247-1616-9 KAHLER M., VOBORSKÝ J. Filtrace piva, SNTL, Praha 1981. 304 s. 04-833-81.
41
KOCIÁNOVÁ L.: Sledování vlastností kvasinek v průběhu kvašení piva. Diplomová
práce,
Brno
2007,
VUT,
Fakulta
chemická.
Dostupné
na:
KOTLÍKOVÁ B.: Stabilizační prostředky a jejich využití v pivovarském průmyslu, Bakalářská práce, VŠCHT, Praha, 2009. KROSAŘ K., PROCHÁZKA S., 2000: Technologie výroby sladu a piva. Praha: Výzkumný ústav pivovarský a sladařský. 398 s. ISBN 80-902658-6-3 MARRIOT R., HUGHES P., NEVESELA L.: Suppressing foam in process naturally. Eur. Brew. Conv.: Proc 31th Congress, Venice 2007 [CD-ROM] přispěvek 87, 802-811. Nürnberg: Fachverlag Hans Carl, 2007. ISBN 978-90-70143-24-4. NIEMSCH K.: Kvalitativní aspekty křemičitých solů a gelů. Kvasný průmysl 2004, 50 (7/8), 218-220. PTÁČEK J., ŠKACH J.: Koloidní stabilizace piva iontoměničem, Kvasný průmysl 2000, 46(5), 136-139. RAIBLE K.: Bierstabilisierung mit Kieselgel. Schweiz. Brauerei Rundsch. 1979, 9(1/2), 26-30. ROBINSON L. H., HEALY P., STEWART D. C., EGLINTON J. K., FORD C. M., EWANS D. E.: The identification of a barley haze active protein that influences beer haze stability: The genetic basis of a barley malt haze active protein. J. Cereal Sci. 45, 2007, 335-342. ŠAVEL J.: Pivovarský kalendář 2002, kap. Varečné kvasnice a jejich vlastnosti. 1. vyd. Praha: VÚPS a.s., 2002
VAN ROON J., CRAIG H. D., NGUYEN M. T., EDENS L.: Studies of particle sizes in beer treated with a proline- specific protease which prevents haze in beer. Eur. Brew. Conv., Proc. 31th Congress, Venice 2007, příspěvek 70, 626-636. Nürnberg: Fachverlag Hans Carl, 2007. ISBN 978-90-70143. VERHOEF B.: Encyklopedie piva. Praha., 1998, 304 s., ISBN 80-7234-012-3.
42
ZÁKON č. 110/97 Sb., O potravinách a tabákových výrobcích, dostupný na: ZÝBRT V., 2005: Velká kniha piva: vše o pivu. Rubico, Olomouc, 287 s. ISBN 807346-054-8
43
6 Seznam použitých zkratek
- NH – sekundární aminová funkční skupina - NH2 – primární aminová funkční skupina - SH – hydrogensulfidová funkční skupina Ag – stříbro APA – antifosfolipidové protilátky As – arsen B – bor Ca – vápník Ca2+ – vápenatý kationt CaCl2 – chlorid vápenatý Cd – kadmium Cl – chlor Co – kobalt CO2 – oxid uhličitý Cr – chrom Cu – měď EBC – European Brewery Convention ELISA – Enzyme – Linked – Immunosorbent – Asaay Fe – železo Hg – rtuť HPA – Hide Powder Azur I – jod K – draslík Li – lithium
44
Mg – hořčík Mg2+ – hořečnatý kationt Mn – mangan Mo – molybden Mr – relativní molekulová hmotnost NaOH – hydroxid sodný Ni – nikl O – kyslík O2 – molekula kyslíku Os – osmium Pd – palladium PVP – polvinylpyrrolidon PVPP – polvinylpolypyrrolidon RIA – Radikální izotopová imunodifúze Se – selen Si – křemík Te – tellur V – vanad VŠCHT – Vysoká škola chemicko-technologická Zn – zinek Zn2+ – zinečnatý kationt
45
46
