High Speed Analysis of α-Acids and β-Acids in Hops by using UHPLC

Význam tématu

Chmelové kyseliny α-acidy a β-acidy představují klíčové složky ovlivňující hořkost a senzoriální profil piva. Rychlá a přesná analýza jejich obsahu umožňuje optimalizovat výrobní proces, zajistit konzistentní kvalitu a korelovat s hodnotami hořkosti vyjádřenými v IBU.

Cíle a přehled studie

Studie si kladla za cíl porovnat tradiční způsoby stanovení hořkosti piva (metoda IBU) se separační analýzou prováděnou na UHPLC. Dále byla ověřena vysokorychlá metoda stanovení α- a β-kyselin v chmelových peletech a jejich vztah k senzorickým vlastnostem piva. Výsledky byly porovnány s doporučenými postupy EBC a ASBC.

Použitá metodika a instrumentace

V rámci metody byly využity tyto přístroje:

• UHPLC systém Shimadzu Nexera XR s C18 kolonkou a přímým gradientním eluačním režimem
• UV-Vis spektrofotometr Shimadzu UV-1900i pro měření IBU při 275 nm

Pro přípravu vzorků piva se postupovalo podle EBC 9.47, pro chmelové pelety podle EBC 7.7 a ASBC Hops-14. Mobilní fáze obsahovala kyselinu fosforečnou s přídavkem EDTA pro optimalizaci tvaru píků. Analýzy na UHPLC byly zkráceny z 45 minut na přibližně 5 minut.

Hlavní výsledky a diskuse

UHPLC metoda umožnila jasné rozlišení skupin iso-α-kyselin, α-kyselin a humulinonů. Spektrofotometrická metoda IBU vykazovala nadhodnocení u vzorků bohatých na β-kyseliny, zejména u stylu IPA. Spike-and-recovery test potvrdil kvantifikaci s průměrnou spolehlivostí 96–104 % a opakovatelností RSD <2 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá kontrola obsahu hořkých látek v průběhu výroby piva
• Eliminace interference β-kyselin při stanovení iso-α-kyselin
• Vyšší propustnost laboratoře díky významnému zkrácení doby analýzy

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj ultra-rychlých metod kombinujících UHPLC s hmotnostní spektrometrií pro detailní profilaci chmelových složek. Integrace online monitoringu a automatizovaných vzorkovačů by mohla zefektivnit procesy QA/QC přímo v pivovarech.

Závěr

UHPLC metoda poskytuje rychlejší a přesnější kvantifikaci α- a β-kyselin v chmelu a pivu ve srovnání s konvenční spektrofotometrickou metodou IBU. To přispívá k lepší kontrole kvality a optimalizaci chuťových parametrů piva.

Reference

1. EBC Method 9.47. European Brewery Convention.
2. ASBC Beer-23A. American Society of Brewing Chemists.
3. EBC Method 7.7. European Brewery Convention.
4. ASBC Hops-14. American Society of Brewing Chemists.
5. Hirao Y., Uchida A. High Speed Analysis of α-Acids and β-Acids in Hops by using UHPLC. 2021 AOAC Annual Meeting, Shimadzu Corporation.