Save the Flavor — Robust Iso-α-Acids Assaying in Beer within Ten Minutes

Význam tématu

Iso-α-kyseliny (isohumulony) tvoří zhruba 80 % chuti hořkosti piva, přispívají k antimikrobiálnímu účinku a stabilizaci pěny a významně ovlivňují vůni, chuť i hladkost piva. Detailní stanovení jednotlivých cis- a trans-izomerů je klíčové pro konzistentní kvalitu produktu a pro dlouhodobou stabilitu senzorických vlastností.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo vyvinout rychlou, automatizovanou a vysoce reprodukovatelnou metodu pro kvantifikaci isohumulonů v neupraveném pivu během 10 minut včetně přípravy vzorku, chromatografické separace a vyhodnocení dat. Studie měla navíc ukázat prodloužení životnosti analytické kolony a schopnost generovat charakteristický „otisk“ poměrů cis-/trans-izomerů.

Použitá metodika a instrumentace

• Systém: Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 RS s integrovanou on-line SPE RS.
• On-line SPE kolona: Hypersil GOLD C8 (20 × 2,1 mm, 5 μm).
• Analytická kolona: Hypersil GOLD (100 × 2,1 mm, 1,9 μm), isokratické eluční činidlo 50 % B (A = voda + 1 % mravenčí kyseliny + 100 mg/L EDTA, B = acetonitril).
• Parametry: průtok 650 μL/min, tlak až 720 bar, teplota 35 °C, injekce 15 μL piva nebo 5 μL standardu, detekce UV při 270 nm.
• Vzorky: lokální německý Pilsner bez úprav a certifikovaný isohumulonový standard DCHA-Iso, ICS-I3.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožňuje stanovení všech šesti cis- a trans-izomerů isohumulonů během jediné analýzy trvající 9 minut. Automatizované on-line SPE odstraňuje nutnost manuálního čištění, minimalizuje chyby a zdravotní rizika a umožňuje nepřetržitý provoz (noc, víkend). Díky isokratickému režimu je systém vždy v ustáleném stavu, což prodlužuje životnost kolony a zajišťuje vysokou reprodukovatelnost. Umožněné získání charakteristického poměru cis-/trans-izomerů přináší informace důležité pro senzoriku a stabilitu piva.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé a přesné sledování hořkosti v průběhu výrobního procesu.
• Automatizace přípravy vzorku snižuje pracovní zátěž laboratoře.
• Prodlužuje životnost HPLC kolony díky on-line SPE.
• Poskytuje senzorický „otis“ poměru cis-/trans-izomerů pro QA/QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metoda se může rozšířit na další styly piva a hořké látky, případně integrovat do on-line monitorovacích systémů pro kontinuální kontrolu kvality. Další vylepšení může spočívat ve zkrácení analýzních cyklů, miniaturizaci a aplikaci UHPLC k ještě vyššímu rozlišení.

Závěr

Popsaná on-line SPE-HPLC metoda umožňuje spolehlivou a rychlou kvantifikaci všech cis- a trans-izomerů isohumulonů v neupraveném pivu během 10 minut. Díky vysoké reprodukovatelnosti, minimalizaci manuálních zásahů a charakteristickému otisku izomerů představuje ideální řešení pro moderní sledování kvality piva.

Reference

1. Caballero I, Blanco CA, Porras M. Iso-α-Acids, bitterness and loss of beer quality during storage. Trends Food Sci Technol. 2012;doi:10.1016/j.tifs.2012.01.001.
2. Heidorn M. Fast Determination of Iso-alpha-Acids in Untreated Beer Samples with Specific Separation into cis- and trans-Isomers. J Am Soc Brew Chem. 2013;doi:10.1094/ASBCJ-2013-0506-01.
3. Thermo Scientific. Monitor the Brewing Process with LC–Transformation of Hop α-Acids into Beer Iso-α-Acids. Application Brief 155. 2014.
4. Thermo Scientific. The Everlasting Paradigm–Keep Beer Tradition or Prevent Beer from a Skunky Off-Flavor? Application Brief 156. 2014.