СЛАБОАЛКОГОЛЬНОЕ ПИВО С УМЕНЬШЕННЫМ ПРИВКУСОМ СУСЛА Российский патент 2022 года по МПК C12C12/04 C12H3/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к сложному эфиру, в частности, с соответствующими маскирующими вкус сусла свойствами, который, как было обнаружено, оказывает важное влияние на вкус пива.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Пиво является один из самых популярных алкогольных напитков во всем мире. Его готовят сбраживанием сахаросодержащей водной матрицы, полученной из зерен, с использованием дрожжей, которые превращают сахара в этанол («спирт»). Процесс производства пива общеизвестен. Пиво обычно получают из злаков, таких как ячмень, хотя также можно использовать другие виды злаков, такие как пшеница или сорго. Пиво обычно производят посредством процесса, который включает следующие основные стадии: затирание смеси зерна и воды для получения сусла; разделение браги на сусло и отработанное зерно; кипячение сусла с получением прокипяченного сусла; сбраживание прокипяченного сусла с использованием живых дрожжей (таких как Saccharomyces pastorianus или Saccharomyces cerevisiae) с получением сброженного сусла; подвергание сброженного сусла одной или более дополнительным стадиям процесса (например, созреванию и фильтрации) с получением пива; и упаковка пива в герметичный контейнер, например, бутылку, банку или бочонок.

В типичном процессе производства пива из ячменного солода ячмень подвергают соложению, что означает его прорастание и последующую сушку («обжиг») для получения солода. Этот процесс важен для образования вкусовых и красящих веществ, а также образования ферментов, которые важны для дальнейшего развития вкусоаромата и деградации крахмала. Затем солод измельчают и суспендируют в воде («затирание»). Сусло нагревают для облегчения деградации крахмала. Последующая фильтрация приводит к получению сусла, которое представляет собой более или менее осветленный водный раствор сбраживаемых сахаров, который также содержит различные вкусовые и ароматические вещества и многие другие вещества. В сусле присутствуют как желательные, так и нежелательные вкусовые и ароматические вещества. Чрезмерный привкус «сусла», возникающий из-за избыточного присутствия альдегидов, обычно считается нежелательным.

Сусло кипятят для его стерилизации, осаждения белков и его концентрирования. Необязательно добавляют хмель для придания горечи и вкусоаромата. Эту смесь после удаления осадка подвергают брожению. Брожение приводит к превращению сбраживаемых сахаров в этанол и углекислый газ, а также приводит к образованию различных новых ароматических веществ, среди которых сложные эфиры. В то же время брожение пива удаляет большую часть альдегидов, тем самым предотвращая привкус сусла в получаемом пиве. После брожения пиво можно фильтровать и/или выдерживать для улучшения внешний вид и вкус.

Проблемы со здоровьем и повышение осознание о безопасности дорожного движения, связанные с содержанием алкоголя в пиве, усилили интерес к пиву, имеющему низкое или даже нулевое содержание алкоголя. В настоящее время существует два основных способа приготовления пива, имеющего низкое или даже нулевое содержание алкоголя: деалкоголизация обычного (спиртосодержащего) пива и приготовление пива способом, ограничивающим образование алкоголя посредством адаптированного брожения («ограниченное спиртовое брожение»).

Деалкоголизацию пива проводится на обычно сваренном пиве и предназначена для удаления этанола, но как можно меньшего количества других ароматических компонентов. Деалкоголизация может быть достигнута, например, ректификацией, обратным осмосом или диализом обычного пива. Однако, сложность заключается в том, чтобы предотвратить потерю вкусоаромата при деалкоголизации пива. Следовательно, недостатком деалкоголизированного пива является невыраженный вкусоаромат, который можно скорректировать добавлением ароматизирующих (вкусовых и пахучих) веществ для получения приемлемого пива. Однако, поскольку вкусоаромат является сложным за счет большого разнообразия веществ, которые совместно отвечают за придание вкусоаромата, то деалкоголизированное и впоследствии ароматизированное пиво обычно считается менее приятным по вкусу, чем вкус обычного пива.

Слабоалкогольное или безалкогольное пиво также можно приготовить ограниченным спиртовым брожением. Ограниченное спиртовое брожение представляет собой процесс, при котором сусло сбраживается в условиях, при которых образование этанола незначительно или совсем отсутствует (или, по меньшей мере, когда полный процесс брожения приводит к незначительному образованию чистого спирта или его отсутствию).

Одним из важных способов является холодное контактное брожение. Когда сусло сбраживается при низкой температуре, дрожжи практически не продуцируют спирт, хотя они продуцируют некоторые вкусоароматические компоненты, такие как сложные эфиры, даже несмотря на то, что количество каждого сложного эфира может отличаться от количества, полученного при обычном брожении. Следовательно, коррекция вкусоаромата добавлением ароматизаторов и ароматических веществ также обычно требуется для пива ограниченного брожения. Такое пиво обычно считается менее приятным на вкус, чем обычное пиво.

Таким образом, существующее слабоалкогольное или безалкогольное пиво обычно страдает от недостатка питкости. Большинство людей насыщаются вкусом уже после одного или двух стаканов, что контрастирует с употреблением обычного спиртосодержащего пива. Насыщение вкусом и, как следствие, недостаток питкости обычно вызваны очень насыщенным вкусоароматом, обусловленным чрезмерно интенсивным привкусом сусла за счет высокой концентрации альдегидов и слишком высокой сладостью. Настоящее изобретение относится к пиву, в котором устранены эти недостатки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В изобретении раскрывается пиво, имеющее содержание этанола 0-1,0 об.%, содержащее, по меньшей мере, 0,001 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП). Было обнаружено, что ЭМП оказывает важное влияние на вкусоаромат пива. ЭМП эффективно маскирует привкус сусла и тем самым подавляет привкус сусла. Это важно, в частности, для слабоалкогольного или безалкогольного пива, поскольку такое пиво обычно страдает от привкуса сусла за счет повышенного присутствия альдегидов по сравнению с обычно сваренным пивом. Кроме того, пиво обычно считается менее крепким и более освежающим. По этой причине настоящее пиво считается более пригодным для питья, чем существующее серийно выпускаемое безалкогольное пиво.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 представлены результаты оценки вкусоароматических свойств дегустационной комиссией.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В данном контексте пиво следует понимать в широком смысле, то есть пиво может относиться к любому виду пива, включая, но не ограничиваясь этим, эль, портер, стаут, лагер и боковое пиво. Пиво предпочтительно представляет собой пиво на основе солода, то есть пиво, полученное в результате брожения сусла, приготовленного (среди прочего) из солода. Предпочтительно пиво является светлым пивом, которое представляет собой пиво, полученное брожением при 7-15°C с использованием дрожжей низового брожения и последующим лагерированием при низкой температуре. Лагерное пиво включает, например, пилснер. Наиболее предпочтительно описанное здесь пиво представляет собой пилснер. Пилснер является светлым лагерным пивом. Целью изобретения является предоставление безалкогольного или слабоалкогольного пива, которое имеет вкус и питкость обычного пива.

В настоящем тексте «безалкогольное или слабоалкогольное пиво» означает пиво, имеющее содержание этанола 1,0 об.% («ABV») или менее, предпочтительно 0,5 об.% или менее, более предпочтительно 0,2 об.% или менее. Такое пиво будет также называться БА пивом. Таким образом, БА пиво представляет собой пиво, имеющее содержание этанола 0-1,0 об.%, например, предпочтительно 0-0,5 об.%.

В изобретении раскрывается БА пиво, имеющее содержание этанола 0-1,0 об.%, предпочтительно 0-0,5 об.%, содержащее, по меньшей мере, 0,001 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП). БА пиво можно получить общеизвестными способами.

Один из способов получения БА пиво, как здесь определено, заключается в том, чтобы подвергать обычно сваренное пиво стадии деалкоголизации, такой как, например, стадия ректификации, стадия обратного осмоса, стадия диализа или стадия концентрирования вымораживанием для удаления этанола из сброженного пиво. Эти способы описаны, например, в Brányik et al, J. Food. Eng. 108 (2012) 493-506, или в Mangindaan et al, Trends in Food Science&Technology 71 (2018) 36-45.

Деалкоголизация обычного пива приводит к деалкоголизированному пиву, которое является одним из видов БА пива, как определено здесь. Обычное пиво в данном контексте является обычно сваренным пивом, имеющим содержание этанола 1-15 об.%, предпочтительно 3-9 об.%. Предпочтительно обычное пиво является обычным светлым пивом. Специалист в данной области способен получить обычное пиво, в том числе обычное лагерное пиво, например, способами, описанными в The Brewers Handbook (second edition) of Ted Goldammer (2008, Apex publishers). Альтернативно, обычное пиво можно приобрести на коммерческой основе. В настоящее время было обнаружено, что обычное пиво по своей сути содержит ЭМП, который образуется во время брожения в обычных (неограниченных) условиях.

Деалкоголизация обычного пива приводит к получению пива, имеющего низкое количество этанола, но также приводит к удалению многих сложных эфиров и других веществ, обуславливающие вкусоаромат пива. Такое пиво может быть ароматизировано ароматизатором перед употреблением с целью придания вкусоаромата деалкоголизированному пиву. Такой ароматизатор не содержал ЭМП, поскольку важность ЭМП как компонента ароматизатора пива до сих пор не была признана.

В данном контексте деалкоголизированное пиво является предпочтительным видом БА пива. Кроме того, в данном контексте БА пиво предпочтительно представляет собой деалкоголизированное пиво, полученное ректификацией.

Другим способом получения БА пива является получение пива с помощью процесса ограниченного брожения, который обеспечивает пиво ограниченного брожения. Пиво ограниченного брожения представляет собой другой вид БА пива, как определено здесь.

Пиво ограниченного брожения определяется как сброженное пиво, полученное ограниченным этанольным брожением сусла. Ограниченное этанольное брожение сусла представляет собой брожение, которое не приводит к значительному образованию чистого этанола, то есть ограниченное брожение, как определено здесь, приводит к 1 об.% или менее, предпочтительно 0,5 об.% или менее этанола, более предпочтительно 0,2 об.% или менее. Таким образом, пиво ограниченного брожения имеет содержание этанола 1,0 об.% или менее, предпочтительно 0,5 об.% или менее, более предпочтительно 0,2 об.% или менее.

Ограниченное брожение сусла представляет собой процесс, в котором продукт, непосредственно полученный в результате брожения, имеет содержание этанола 1,0 об.% или менее, предпочтительно 0,5 об.% или менее, более предпочтительно 0,2 об.% или менее. Специалисту в данной области известны различные методы ограниченного брожения, которые не приводят к значительному образованию чистого этанола. Примерами является ограниченное этанольное брожение сусла, характеризующееся

температурой ниже 7°C, предпочтительно -1-4°C, такой как от -0,5-2,5°C, предпочтительно в течение периода 8-72 часов, более предпочтительно 12-48 часов («пиво холодного контактного брожения); и/или

непродолжительным (например, менее 2 часов) временем брожения, при котором брожение быстро останавливается температурной инактивацией, например, быстрым охлаждением до -0,5-1°C, необязательно с последующей пастеризацией («пиво остановленного брожения»); и/или

брожением под действием штамма дрожжей, который продуцирует относительно низкие количества этанола в применяемых условиях брожения, такого как, например, штамм дрожжей, который продуцирует менее 0,2 г этанола на грамм сбраживаемого сахара в сусле, предпочтительно менее 0,1 г этанола на грамм сбраживаемого сахара. Подходящие штаммы (например, Крэбтри-негативные штаммы) известны в данной области, а количество этанола, продуцируемого при различных условиях брожения, можно определить обычными экспериментами («пиво с ограниченным содержанием дрожжей»); и/или

брожением с использованием первого штамма дрожжей, продуцирующих этанол, в присутствии достаточного количества второго штамма дрожжей, потребляющего этанол, такого как Saccharomyces rouxii, для потребления практически всего этанола, продуцируемого первым штаммом дрожжей; и/или

суслом, имеющим такое содержание сбраживаемых сахаров, что после завершения его брожения образуется не более 1,0 об.% спирта. В этом случае сусло обычно имеет содержание сбраживаемых сахаров менее 17,5 г/л, предпочтительно менее 12 г/л, более предпочтительно менее 8 г/л («пиво из сусла, не содержащего сахар»).

Пиво ограниченного брожения не подвергалось стадии деалкоголизации для достижения указанного содержания этанола 1,0 об.% или менее, предпочтительно 0,5 об.% или менее, более предпочтительно 0,2 об.% или менее. Специалисту в данной области известны различные подходящие методы деалкоголизации сброженного пива, и ни один из этих методов не был применен для достижения указанного содержания этанола. Однако пиво ограниченного брожения в данном контексте может необязательно подвергаться стадии деалкоголизации для снижения содержания этанола с указанных 1,0 об.% или менее, предпочтительно 0,5 об.%, более предпочтительно 0,2 об.% или менее, полученного в результате брожения, до еще более пониженного содержания этанола. Однако предпочтительно пиво ограниченного брожения, как определено здесь, вообще не подвергалось стадии деалкоголизации.

Стадия деалкоголизации для дальнейшего снижения содержания этанола в пиве ограниченного брожения с 1,0 об.% или менее, как определено выше, до еще более низких количеств этанола, хорошо известна в данной области. Это было описано выше со ссылкой на Mangindaan et al и Brányik et al.

Пиво ограниченного брожения в настоящем контексте предпочтительно представляет собой пиво из сусла, не содержащего сахар, пиво с ограниченным содержанием дрожжей, пиво остановленного брожения или пиво холодного контактного брожения. В одном варианте осуществления пиво ограниченного брожения представляет собой пиво из сусла, не содержащего сахар. В другом варианте осуществления пиво ограниченного брожения представляет собой пиво с ограниченным содержанием дрожжей. В еще одном варианте осуществления пиво ограниченного брожения представляет собой пиво остановленного брожения. В еще одном варианте осуществления пиво ограниченного брожения представляет собой пиво холодного контактного брожения. В предпочтительных вариантах осуществления пиво ограниченного брожения представляет собой пиво холодного контактного брожения. Это связано с тем, что пиво холодного контактного брожения содержит относительно более высокие количества вкусоароматических веществ сусла, чем другие виды пива ограниченного брожения (см. Brányik et al, приведенное выше).

Холодное контактное брожение хорошо известно в данной области, и специалист может получить пиво холодного контактного брожения любыми способами, известными в данной области или раскрытыми здесь. Пример способа получения пива холодного контактного брожения описан, например, в приведенном выше Brányik et al. В качестве альтернативы пиво холодного контактного брожения можно приобрести на коммерческой основе.

Хотя ограниченное брожение может привести к образованию некоторых сложноэфирных соединений, количество и вид сложного эфира отличаются от смеси сложных эфиров, содержащихся в обычном сваренном пиве. По этой причине вкус является менее приятным, что корректируется добавлением подходящего ароматизатора для придания требуемого вкусоаромата. В настоящее время установлено, что ограниченное брожение не приводит к значительному образованию ЭМП.

Было обнаружено, что ЭМП является компонентом обычно сваренного пива, который важен для придания пиву вкусоаромата. Этот компонент присутствует в значительно более низких количествах в известном безалкогольном или слабоалкогольном пиве за счет низкого образования в процессе ограниченного брожения, в том числе в процессе холодного контакта, и/или за счет снижение его количество после деалкоголизации.

Важней функцией ЭМП является маскировка привкуса сусла. Кроме того, ЭМП придает фруктовый подобный яблочному вкусоаромат и приводит к освежающему свойству, которое ассоциируется с обычным пивом. По этим причинам было обнаружено, что предпочтительно обогащать БА пиво ЭМП, например, в количестве не менее 0,001 мкг/л («ppb»). Следовательно, в изобретение также раскрывается использование этил-2-метилпентаноата для маскировки привкуса сусла и/или для придания освежающего вкусоаромата.

Количество ЭМП в БА пиве составляет предпочтительно, по меньшей мере, 0,004 мкг/л, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,01 мкг/л, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 мкг/л. Предпочтительные количества ЭМП включают 0,1-1000 мкг/л, предпочтительно 1-800 мкг/л, более предпочтительно 10-500 мкг/л. В предпочтительных вариантах количество ЭМП 50-600 мкг/л.

Важным эффектом EMP является маскировка привкуса сусла, обычно присутствующего в БА пиве, в частности в пиве холодного контактного брожения. Тем не менее, предпочтительно, если пиво содержит относительно низкие количества альдегида. В предпочтительных вариантах осуществления общее количество альдегидов в пиве, определяемое как общее количество 2-метилпропаналя, 2-метилбутаналя, 3-метилбутаналя, 3-метилтиопропиональдегида, фенилацетальдегида, гексаналя, транс-2-ноненаля, бензальдегида и фурфурола, составляет менее 600, предпочтительно менее 400, более предпочтительно менее 200, наиболее предпочтительно менее 80 мкг/л. В других предпочтительных вариантах осуществления общее количество альдегидов Штрекера (определяемое как общее количество 2-метилпропаналя, 2-метилбутаналя, 3-метилбутаналя, 3-метилтиопропиональдегида и фенилацетальдегида) составляет менее 200, предпочтительно менее 150, более предпочтительно менее 100 наиболее предпочтительно менее 50 мкг/л. Количество ЭМП в БА пиве с указанными количествами альдегидов составляет, по меньшей мере, 0,001 мкг/л, предпочтительно, по меньшей мере, 0,004 мкг/л, более предпочтительно, по меньшей мере, 0,01 мкг/л, еще более предпочтительно, по меньшей мере, 0,1 мкг/л, например, 0,1-1000 мкг/л, предпочтительно 1-800 мкг/л, более предпочтительно 10-500 мкг/л. В предпочтительных вариантах осуществления количество ЭМП 50-600 мкг/л. Предпочтительно в присутствие более высоких количеств альдегидов количество ЭМП является также более высоким.

Предпочтительно безалкогольное или слабоалкогольное пиво является не очень сладким, поскольку это повышает его питкость. Общее содержание сахара в полученном БА пиве, определяемое как общее количество глюкозы, фруктозы, сахарозы, мальтозы и мальтотриозы, предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,2 г/100 мл. Предпочтительно, если общее содержание сахара является относительно низким, например, не более 3 г/100 мл, предпочтительно не более 2 г/100 мл. В предпочтительных вариантах осуществления общее содержание сахара составляет 0,5-2,0 г/100 мл, предпочтительно 1,2-2,0 г/100 мл.

Полученное пиво предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,2 г/100 мл мальтотриозы. Кроме того, пиво предпочтительно содержит, по меньшей мере, 0,05 г/100 мл глюкозы и/или, по меньшей мере, 0,05 г/100 мл фруктозы. Кроме того, предпочтительно, если общее содержание сахара в полученном пиве составляет 50-100 вес.% мальтозы, предпочтительно 50-80 вес.%, более предпочтительно 50-65 вес.%. Содержание мальтозы в готовом пиве предпочтительно составляет, по меньшей мере, 0,5 г/100 мл.

Предпочтительное пиво, полученное настоящим способом, дополнительно содержит 20-250 мг/л свободного аминного азота (FAN), более предпочтительно 50-200 мг/л, более предпочтительно 75-150 мг/л. Свободный аминный азот в том смысле, в котором здесь используется, относится к общему количеству свободных аминосоединений, определенному методом NOPA. Этот метод дает в результате количественное определение первичных аминосоединений, таких как свободные аминокислоты, мелкие пептиды и аммиак. Указанное количество FAN является важным аспектом конечного вкуса и цвета пива.

Предпочтительное пиво, полученное настоящим способом, дополнительно содержит менее 5 мг/л ацетальдегида, предпочтительно менее 3 мг/л. Это является важным для вкусоароматического профиля получаемого пива.

Пиво по изобретению предпочтительно также содержит 1-20 мкг/л, предпочтительно 1,5-5 мкг/л этилпропаноата, что является важным для придания вкуса. Пиво по изобретению дополнительно предпочтительно содержит 0,05-30 мг/л этилацетата, предпочтительно 0,1-15 мг/л этилацетата. Это также является важным для придания вкуса. Пиво, полученное перегонкой, дополнительно предпочтительно содержит изоамилацетат в количестве 0,05-7,5 мг/л, предпочтительно 0,08-4,5 мг/л, более предпочтительно 0,1-1 мг/л.

Преимущества настоящего пива включают улучшенные вкусоароматические свойства, среди которых пониженная сладость и пониженный привкус сусла. Это приводит, среди прочего, к менее сильному вкусоаромату. Настоящее пиво имеет низкую сладость и подходящие концентрации альдегидов даже относительно этой пониженной сладости. Это приводит к тому, что при более низкой сладости и интенсивности вкуса пиво считается без привкуса сусла, и потребители не насыщаются вкусом уже после нескольких порций пива. Кроме того, пиво обычно считается менее крепким и более освежающим. Таким образом, пиво по настоящему изобретению является более приемлемым для питья, чем существующее безалкогольное пиво.

Кроме того, в изобретение раскрывается способ получения пива, имеющего содержание алкоголя 0-1,0 об.%, предпочтительно 0-0,5 об.%, включающий стадию смешивания безалкогольного или слабоалкогольного пива, как определено выше, с этил-2-метилпентаноатом. В одном варианте осуществления ЭМП можно смешивать с БА пивом добавлением в качестве ароматизатора. В таких вариантах осуществления ЭМП можно приобрести на коммерческой основе, и/или его можно получить выделением из натурального источника, например, выделением из обычно сваренного пива. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления смешивание с этил-2-метилпентаноатом достигается смешиванием с ароматизатором, содержащим этил-2-метилпентаноат.

В одном варианте осуществления ароматизатор представляет собой ароматизатор, содержащий этил-2-метилпентаноат. В этом варианте осуществления ароматизатор может содержать ароматическую смесь, предназначенную для достижения определенных количеств сложных эфиров в готовом пиве. Ароматизатор также может содержать другие вкусоароматические вещества и ароматизирующие соединения, такие как (органические) кислоты, диальдегиды, высшие спирты, соли и тому подобное.

В других вариантах осуществления ароматизатор может представлять собой обычное пиво, предпочтительно обычное светлое пиво, наиболее предпочтительно пилснер. Преимущество использования обычного пива в качестве ароматизатора заключается в том, что обычное пиво содержит смесь вкусоароматических веществ и ароматизирующих соединений, которые воспринимаются потребителем пива как натуральные, что приводит к получению БА пива, имеющего вкусовой и ароматический профиль, пободный обычному пиву.

В некоторых вариантах осуществления обычный пивной ароматизатор может представлять собой ароматизатор, полученный из обычного пива концентрированием, например, путем частичного или полного удаления спирта и/или воды с получения обычного пивного концентрата, который может быть в твердой или жидкой форме. Подходящими методами для получения такого пивного концентрата являются, например, сублимационная сушка и концентрирование вымораживанием, хотя специалист в данной области может предложить бесчисленное множество способов получения подходящего пивного концентрата, используя свои обычные общие знания.

В одном варианте осуществления ароматизатор представляет собой обычное пиво, предпочтительно обычное лагерное пиво. Предпочтительно в этом варианте осуществления способ включает стадию смешивания пива ограниченного брожения, предпочтительно пива холодного контактного брожения, с обычным пивом, предпочтительно с обычным лагерным пивом. Предпочтительно, если пиво ограниченного брожения и обычное пиво смешиваются в объемном соотношении 1:99-99:1, предпочтительно 5:95-50:50.

В некоторых вариантах осуществления за стадией смешивания следует вакуумная перегонка, например, для удаления избытка альдегидов, происходящих из пива ограниченного брожения. В таких вариантах осуществления может быть преимуществом добавление дополнительного ароматизатора, например ароматизатора, содержащего ароматическую смесь, как определено выше, после указанной стадии перегонки для достижения требуемого вкусоароматического профиля.

В целях ясности и четкости описания признаки описываются здесь как часть одного и того же или отдельных вариантов осуществления, однако следует понимать, что объем изобретения может включать варианты осуществления, имеющие комбинации всех или некоторых из описанных признаков.

Далее изобретение будет также проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.

Методы

Определение альдегидов в пиве с использованием твердофазной микроэкстракции с дериватизацией на волокне и газовой хроматографии - масс-спектрометрии

Подготовка образцов

В атмосфере CO₂ 30,0 г образца пива взвешивали в пробирке объемом 40 мл. С помощью газонепроницаемого шприца на 50 мкл в каждый образец добавляли 30 мкл раствора внутреннего стандарта. Затем, все еще в условиях CO₂, две пробирки объемом 10 мл заполняли 4,0 г образца. Таким образом, образец пива анализируется в двух повторностях.

Процедура дериватизации

Готовили исходный раствор примерно 200 мг/л O-(2,3,4,5,6-пентафторбензил)-гидроксиламина (ПФБГА) в деионизированной воде. Стандартный прозрачный стеклянный флакон объемом 20 мл с обжимной крышкой заполняли 14 г раствора ПФБГА. Затем волокно для ТФМЭ (Supelco) помещали в свободный объем пробирки для дериватизации на 10 минут при 30°C для пропитки фазы ПДМС/ДВБ волокна для ТФМЭ дериватизирующим агентом. Волокно для ТФМЭ, пропитанное ПФБГА, затем помещали в свободный объем образца пива (4,0 г в 10 мл флаконе, заполненном в атмосфере CO₂), что приводило к получению ПФБГА-производных интересующих альдегидов. Условия экстракции выбирали в течение 30 минут при 30°C.

Условия ГХ

Для этого метода использовался газовый хроматограф Agilent 7890A, оснащенный входом с разделением/без разделения. Оптимальное разделение соединений ПФБГА/альдегид достигали с использованием колонки VF17MS размером 30м×0,25мм×0,25мкм (Agilent). Некоторые соединения элюируются совместно, но в этих случаях селективность МС позволяла избежать необходимости хроматографического разделения. Например, транс-2-ноненаль, фенилацетальдегид и деканаль элюируются все вмести, но масс-спектрометр нацелен на селективные ионы для каждого соединения.

Гелий при 1 мл/мин используется в качестве газа-носителя. Коэффициент разделения 5 использовали для оптимизации ширины пика и чувствительности. Термостат запрограммировали на 50°C (2 минуты) с повышением на 10°C/мин до 230°C с последующим повышением на 30°C/мин до 290°C (удерживание 2 минуты).

Условия МС

МСД Agilent 5975C устанавливали на отрицательную химическую ионизацию (ОХИ).

Для всех целевых альдегидов в этой методике выбирали подходящий ионный фрагмент. В большинстве случаев выбирали специфический для соединения фрагмент, а не наиболее распространенный фрагмент. Это позволяет избирательно определять интересующие целевые соединения. В большинстве случаев лучше всего подходит Mw молекулярного иона минус m/z 20 (потеря H-F).

Поскольку большинство соединений ПФБГА-альдегид состоит из двух пиков (син- и анти-), площади пиков суммируются. Количественное определение всех альдегидных соединений было возможно построением соответствующих калибровочных кривых на основе стандартной добавки к пиву Heineken.

Определение соединений сложных эфиров и спиртов в пиве с использованием сорбционной экстракции с перемешиванием и газовой хроматографии - масс-спектрометрии

Вследствие большого диапазона концентраций анализируемых веществ образцы должны анализироваться дважды различными методами ГХ-МС; один для определения веществ высокой концентрации, а другой для веществ низкой концентрации. Разница между двумя методами заключается в режиме работы масс-селективного детектора. Изоамилацетат определяли с использованием метода высокой концентрации, а этилацетат определяли с использованием метода низкой концентрации.

Подготовка образцов

В двух повторностях 30,0 г образца пива взвешивали во флаконе объемом 40 мл. С использованием газонепроницаемого шприца объемом 50 мкл в каждый образец добавляли 30 мкл раствора внутреннего стандарта. Затем в каждый образец добавляли чистый и предварительно кондиционированный твистер. Для экстракции образцов использовали 60-позиционную перемешивающую пластину. Время экстракции составляет один час. С целью предотвращения образование светоиндуцированных соединений образцы закрывают от света.

Условия работы прибора

Газовый хроматограф Agilent 7890B соединен с МСД Agilent 5977A. Введение пробы осуществляется автоматическим устройством Gerstel MPS2-XT в сочетании с термодесорбером TDU-2 и входом с регулируемой температурой CIS-4 (оба от Gerstel). Основная капиллярная колонка представляет собой DB-5MS UI размером 50м×0,25мм×0,25мкм. Гелий при 1,5 мл/мин используется в качестве газа-носителя. Термическую десорбцию с твистеров проводили в режиме продувки растворителем, улавливая элюенты при -20°C на заполненный тенаксом вкладыш. Во время стадии нагревания инжектор переключался на отношение деления потока 100:1 и 6:1 для метода высокой и низкой концентрации соответственно. Термостат запрограммировали на 40°C (2 минуты) с повышением на 10°C/мин до 280°C (удерживание 1 минута). МСД настроен на режим сканирования (33-300 m/z) в методе высокой концентрации и на режим отдельного иона для метода низкой концентрации.

Количественное определение всех соединений было возможно построением калибровочных кривых (добавление стандарта в подходящее матричное пиво). Все калибровки выполняются как для спиртосодержащих напитков, так и для напитков, содержащих 0,0% спирта.

Определение содержания сахара в сусле, пиве и сидре

Содержание сахара измеряли с использованием ультраэффективной жидкостной хроматографии (УЭЖХ). УЭЖХ можно соответствующим образом проводить при температуре 65°C. Подходящим выбором элюента является смесь ацетонитрил/вода, например, в объемном соотношении 75/25. Используемый детектор обычно представляет собой детектор показателя преломления (ПП). Содержание сахара в образце определяли сравнением кривой УЭЖХ образца с калибровочными кривыми стандартных образцов с известными концентрациями сахара.

Образцы для УЭЖХ готовили следующим образом. Образец пива или сусла разбавляли в 5 раз добавлением смеси ацетонитрил/вода (50/50 - равные объемные части). При наличии CO₂ удаляли перед разбавлением (например, встряхиванием или перемешиванием образца). После разбавления образец фильтровали до получения прозрачного раствора. Отфильтрованный образец вводили в УЭЖХ при 65°C с использованием в вышеуказанного элюента.

Определение свободного аминного азота (FAN)

Количество свободного аминного азота измеряли в соответствии с методом анализа азота с помощью O-фталевого диальдегида (NOPA). Метод NOPA проводили с использованием фотометрического анализатора (например, GalleryTM Plus Photometric Analyzer). Согласно методу NOPA исследуемый образец подвергают обработке орто-фтальдиальдегидом (OPA) и N-ацетилцистеином (NAC). Эта обработка приведет к дериватизации первичных аминогрупп, присутствующих в исследуемом образце, с образованием изоиндолов. Затем содержание изоиндолов определяют с использованием фотометрического анализатора при длине волны 340 нм. Затем можно рассчитать свободный аминный азот (выраженный в FAN мг/л) на основе измеренного содержания изоиндолов. При необходимости образец пива или сусла сначала подвергают центрифугированию для осветления образца и/или стадии удаления CO₂ (например, перемешиванием или встряхиванием образца) перед анализом.

Определение этанола в пиве

Содержание этанола измеряли с использованием фотометрического анализатора (например, GalleryTM Plus Photometric Analyzer). Исследуемый образец подвергают ферментативному методу, при котором этанол, присутствующий в образце, превращается в ацетальдегид под действием алкогольдегидрогеназы (АДГ). Затем содержание ацетальдегида определяют с использованием фотометрического анализатора при длине волны 340 нм. Содержание этанола можно рассчитать на основе содержания ацетальдегида. При необходимости образец пива или сусла сначала подвергают центрифугированию для осветления образца и/или стадии удаления CO₂ (например, перемешиванием или встряхиванием) перед анализом.

Пример 1

Эффект этил-2-метилпентаноата в качестве вещества, маскирующего привкус сусла и придающего пиву освежающий фруктовый вкусоаромат.

Безалкогольное пиво готовили ректификацией. В полученном чистом пиве присутствовали относительно низкие количества ароматизаторов, таких как сложные эфиры. В чистое пиво добавляли этил-2-метилпентаноат (ЭМП) в качестве ароматизатора в количестве 50 ppb. Больше никаких различий между чистым пивом и пивом с добавкой не было. Сенсорные различия между чистым пивом и пивом с добавлением ЭМП были отмечены квалифицированной дегустационной комиссией из 17 человек. Дегустационная комиссия указала на разные вкусоароматические свойства двух сортов пива. Количество дегустаторов, указывающих на более интенсивное проявление вкусоароматических свойств, представлено в таблице 1.

Из результатов видно, что ЭМП обладает особенно сильно выраженным эффектом маскировки привкуса сусла. Привкус сусла (который происходит от альдегидов) признали более избыточным в чистом пиве 16 из 17 дегустаторов. В чистом пиве с добавлением 50 мкг/л ЭМП привкус сусла подавлялся. Таким образом, 50 мкг/л ЭМП сильно подавляет привкус сусла.

Кроме того, присутствие ЭМП придает кисловатый, фруктовый и цитрусовый вкусоаромат. Таким образом, пиво с добавкой считается более освежающим.

Таблица 1 Чистое пиво Чистое пиво+50 мкг/л ЭМП Горький 5 6 Сладкий 8 4 Кислый 3 7 В целом фруктовый 0 16 Цитрусовый/освежающий 0 11 Сусло 16 0 Металлический 10 2 Сера 12 0 Вяжущий 5 0 Изовалериановая кислота 1 7 Диацетил 0 2 Травянистый 4 0 Привлекательный 1 0 Слабый 0 1

Пример 2

Эффект этил-2-метилпентаноата в качестве вещества, маскирующего привкус сусла и придающего пиву освежающий фруктовый вкусоаромат в пиве с полноценным вкусоароматом

В безалкогольное пиво, полученное вакуумной перегонкой смеси обычного пива и пива холодного контактного брожения, и полноценно ароматизированное для придания пиву вкуса с использованием ароматической смеси, не содержащей ЭМП, добавляли увеличивающиеся количества ЭМП (1, 50, 250, 500 и 1000 ppb ЭМП). Дегустационная комиссия, состоящая из 17 квалифицированных экспертов по вкусу, оценивала воспринимаемую интенсивность по трем вкусоароматическим свойствам: привкус сусла, фруктовый привкус и вкусоаромат яблока. Результаты представлены на фиг.1.

Результаты указывают на то, что увеличение количества ЭМП в безалкогольном или слабоалкогольном пиве в большей степени маскирует нотки привкуса сусла и усиливает фруктовый вкусоаромат. В контексте ароматической смеси ЭМП придает подобный яблоку вкусоаромат и обеспечивает сильно выраженный освежающий эффект.

Пример 3

Сравнение полученного пива с серийно выпускаемым безалкогольным или слабоалкогольным пивом

Пиво, полученное с использованием настоящего способа, сравнивалось с существующим безалкогольным пивом дегустационной комиссией из 17 квалифицированных дегустаторов. Пиво оценивали по определенным вкусоароматическим свойствам, включающим сладость, привкус сусла и общую интенсивность вкусоаромата, а также другие вкусоароматические нотки. Для каждого свойства воспринимаемая интенсивность обозначалась линейной шкалой. Все дегустаторы оценивали все пиво по всем свойствам, и результаты усреднялись. Результаты приведены в таблице 2.

Пиво, полученное по настоящему способу, имеет менее интенсивный привкус сусла и менее сладкий вкус, чем серийно выпускаемое безалкогольное пиво. Таким образом, вероятность того, что потребители насыщаются вкусом всего лишь за несколько порций пива, ниже, потому что вкус является менее сильным. Кроме того, пиво в целом считается менее крепким и более освежающим. По этой причине предлагаемое пиво считается более пригодным для питья, чем существующее серийно выпускаемое безалкогольное пиво.

Таблица 2 Предлагаемое пиво Серийно выпускаемое пиво A Серийно выпускаемое пиво B Серийно выпускаемое пиво C Серийно выпускаемое пиво D Серийно выпускаемое пиво E Сладкий вкус 18 28 26 23 23 17 Привкус сусла 27 39 42 28 33 38 Фруктовый/эфирный вкусоаромат 31 17 18 33 20 16 ˃Вкусоаромат дюшес 29 14 12 21 15 12 ˃Вкусоаромат тропических фруктов 9 5 7 19 2 1 ˃Вкусоаромат зеленого яблока 11 2 4 5 2 3 Вкусоаромат хмеля 14 10 8 24 11 17 Вкусоаромат уксуса 2 1 0 5 1 10 Общая интенсивность 40 44 45 46 43 47 Освежающее ощущение во рту 42 33 35 32 37 36 Крепость ощущения во рту 27 32 32 29 28 29 Согревающее ощущение во рту 5 5 2 5 5 3 Сладкое послевкусие 18 25 25 23 23 15

Изобретение относится к пивоваренной промышленности. Описано пиво, имеющее содержание этанола 0-1,0 об.%, содержащее 0,001-1000 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП). Также описан способ получения такого пива и применение ЭМП для маскировки привкуса сусла и/или для придания освежающего вкусоаромата. Изобретение позволяет получить пиво со слабым привкусом сусла и освежающим вкусоароматом. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл., 3 пр.

1. Пиво, имеющее содержание этанола 0-1,0 об.%, содержащее от 0,001 мкг/л до 1000 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП).

2. Пиво по п.1, в котором количество ЭМП составляет по меньшей мере 0,004 мкг/л, предпочтительно 0,1-1000 мкг/л, более предпочтительно 1-800 мкг/л.

3. Пиво по п.1 или 2, в котором общее количество альдегидов, определяемое как общее количество 2-метилпропаналя, 2-метилбутаналя, 3-метилбутаналя, 3-метилтиопропиональдегида, фенилацетальдегида, гексаналя, транс-2-ноненаля, бензальдегида и фурфурола, составляет менее 600 мкг/л, предпочтительно менее 400 мкг/л, более предпочтительно менее 200 мкг/л, наиболее предпочтительно менее 80 мкг/л.

4. Пиво по одному из пп.1-3, в котором общее количество альдегидов Штрекера, определенное как общее количество 2-метилпропаналя, 2-метилбутаналя, 3-метилбутаналя, 3-метилтиопропиональдегида и фенилацетальдегида, составляет менее 200 мкг/л, предпочтительно менее 150 мкг/л, более предпочтительно менее 100 мкг/л, наиболее предпочтительно менее 50 мкг/л.

5. Пиво по одному из пп.1-4, в котором общее содержание сахара, определяемое как общее количество глюкозы, фруктозы, сахарозы, мальтозы и мальтотриозы, составляет по меньшей мере 0,2 г/100 мл, предпочтительно 0,5-2,0 г/100 мл.

6. Пиво по одному из пп.1-5, в котором содержание сахара составляет, по меньшей мере, 50 вес.% мальтозы.

7. Пиво по одному из пп.1-6, дополнительно содержащее 1-20 мкг/л, предпочтительно 1,5-5 мкг/л этилпропаноата и/или 0,05-30 мг/л этилацетата, предпочтительно 0,1-15 мг/л этилацетата.

8. Способ получения пива, имеющего содержание алкоголя 0-1,0 об.%, включающий стадию сочетания безалкогольного или слабоалкогольного пива с содержанием этил-2-метилпентаноата от 0,001 мкг/л до 1000 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП).

9. Способ по п.8, в котором сочетание с этил-2-метилпентаноатом достигается сочетанием с ароматизатором, содержащим этил-2-метилпентаноат.

10. Способ по п.9, в котором ароматизатор представляет собой ароматическую смесь, содержащую этил-2-метилпентаноат.

11. Способ по п.9, в котором ароматизатор представляет собой обычное пиво, предпочтительно обычное лагерное пиво.

12. Способ по п.11, включающий стадию смешивания пива ограниченного брожения, предпочтительно пива холодного контактного брожения, с обычным пивом, предпочтительно лагерным пивом.

13. Способ по п.12, в котором пиво ограниченного брожения и обычное пиво смешивают в объемном соотношении 1:99-99:1, предпочтительно 5:95-50:50.

14. Способ по п.12 или 13, в котором за стадией смешивания следует вакуумная перегонка и необязательное дополнительное добавление этил-2-метилпентаноата.

15. Применение этил-2-метилпентаноата в пиве для маскировки привкуса сусла и/или для придания освежающего вкусоаромата, причем содержание этил-2-метилпентаноата в пиве составляет от 0,001 мкг/л до 1000 мкг/л этил-2-метилпентаноата (ЭМП).