DETERMINATION OF AROMATIC ALCOHOLS IN BEER USING THE SOLID PHASE EXTRACTION (SPE) FOLLOWED BY GAS CHROMATOGRAPHY- MASS SPECTROMETRY (GC- MS). PART II. – THE CONTENT OF AROMATIC ALCOHOLS IN CZECH BEERS

Význam tématu

Obsah aromatických alkoholů v pivu významně ovlivňuje jeho senzorický profil. Tyto sloučeniny přispívají k vůni a chuti nápoje, ať už pozitivně (květinové či kořeněné tóny), nebo negativně (připálené či hořké odstíny). Pro českou pivní tradici, založenou na výčepních pivech a ležácích, je přesné stanovení těchto látek nezbytné pro zajištění kvality a konzistence výrobků.

Cíle a přehled studie

V části II této práce autoři shrnuli výsledky měření obsahu aromatických alkoholů v českých běžných pivech (výčepních, ležácích) a v nealkoholických pivech. Hlavními cíli byly:

• Stanovit reálné koncentrace vybraných aromatických alkoholů v českých pivech
• Srovnat obsah v různých typech piva a vliv technologie výroby nealko piva
• Zhodnotit citlivost a rozšířený rozsah nově navržené metody

Použitá metodika a instrumentace

Pro extrakci analyzovaných alkoholů byla použita metoda SPE na LiChrolut EN (200 mg), následovaná detekcí pomocí spojení kapilární plynové chromatografie (RTx-5Sil MS, 30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) a kvadrupólového hmotnostního spektrometru (Trace GC Ultra – DSQ II). Rozpouštědla a operační podmínky:

• Degazace vzorku, úprava pH na 8,5 a přídavek interního standardu (4-ethylfenol)
• Kondicionace SPE kolonek: methanol + voda (pH 8,5), aplikace vzorku, proplach vodou, eluce etyl-acetátem
• GC-MS podmínky: injektor 250 °C (splitless), nosný plyn He, program pece 70 °C → 155 °C → 260 °C, SIM režim detekce

Hlavní výsledky a diskuse

Ve sledovaných výčepních a ležácích se koncentrace guajakolu, 4-ethylguajakolu a eugenolu pohybovaly kolem desetin mg/l bez výrazných rozdílů. Naopak tyrosol, tryptofol, 4-vinylguajakol a zejména 2-fenylethanol dosahovaly vyšších hladin v ležácích než ve výčepních pivech. Obsahy 2-fenylethanolu se lišily mezi výrobci a často překročily literární údaje. Nealkoholická piva ukázala u většiny sledovaných látek výrazně nižší koncentrace, především u technologií přerušeného kvašení a speciálních kmenů kvasinek. Výjimkou byla vakuová destilace, která zachovala vyšší hodnoty některých aromatických alkoholů.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená SPE–GC-MS metoda nabízí:

• Vysokou citlivost a dynamický rozsah pro široké spektrum aromatických alkoholů
• Šetrnou extrakci bez tepelné degradace matrix
• Přidání interního standardu zajišťuje přesnost a reprodukovatelnost
• Možnost rutinního monitoringu kvality piva v průmyslové praxi

Budoucí trendy a možnosti využití

Další směry výzkumu lze zaměřit na:

• Detailní studium vlivu kmenů kvasinek, teploty a času kvašení na tvorbu aromatických alkoholů
• Optimalizaci procesu dealkoholizace s cílem zachovat senzoricky cenné látky
• Rozšíření metody o další senzoricky aktivní sloučeniny (estery, kyseliny)
• Typizaci českých pivních značek podle profilu aromatických alkoholů

Závěr

Metoda SPE s následnou GC-MS detekcí prokázala vysokou spolehlivost při stanovení aromatických alkoholů v různých typech českého piva. Umožňuje přesné sledování senzoricky významných látek a odhaluje rozdíly vyplývající z výrobních technologií. Tato analytická cesta je vhodná pro průmyslový monitoring, výzkum i standardizaci pivních produktů.

Reference

1. Čulík J., Horák T., Jurková M., Čejka P., Kellner V.: Stanovení aromatických alkoholů v pivu s využitím SPE a GC-MS, Část I. Kvasny Prum. 55, 2009, s. 177–187.
2. Čulík J., Figalla K., Horák T., Kellner V.: Stanovení vyšších senzoricky aktivních alkoholů v pivě pomocí SPE a GC. Kvasny Prum. 45, 1999, s. 4–7.
3. Čulík J., Figalla K., Jurková M., Poledníková M.: Role kvasničného kmene při vzniku vyšších aromatických alkoholů. Kvasny Prum. 45, 1999, s. 91–94.
4. Pollock J. R. A.: Brewery Science, Vol. 2, Academic Press, London, 1981.
5. Moll M.: Beer and Coolers, Lavoisier, Paris, 1991.
6. Krüger E., Anger H. M.: Kennzahlen zur Betriebskontrolle und Qualitätsbeschreibung in der Brauwirtschaft, Behr’s Verlag, 1996.
7. Analytica EBC, European Brewery Convention, 5. vydání, Fachverlag Hans Carl, Nürnberg, 1998.
8. Dufour J.-P. et al.: Quantitative Analysis of Beer Aromatic Alcohols Using Stable Isotope Dilution Assay, J. Am. Soc. Brew. Chem. 60, 2002, s. 88–96.