DETERMINATION OF METHIONINE IN MALT

Význam tématu

Sirné aminokyseliny, zejména methionin, jsou klíčovými prekurzory těkavých sirných sloučenin ovlivňujících senzorickou kvalitu piva. Přesná analýza methioninu ve sladu je nezbytná pro kontrolu tvorby nežádoucích aroma a optimalizaci technologických parametrů při výrobě piva.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo optimalizovat a validovat metodu stanovení methioninu ve sladu z šesti odrůd ječmene (Bojos, Jersey, Malz, Prestige, Tolar, Xanadu) ze dvou lokalit (Branišovice, Hrubčice) a sledovat vliv teploty hvozdění (50–220 °C) na obsah methioninu.

Použitá instrumentace

Analytické stanovení proběhlo na plynovém chromatografu Trace GC Ultra (Thermo Finigan) vybaveném selektivním plamenofotometrickým detektorem (FPD) pro síru. Jako separační kolona sloužila kapilára RTX-5 (15 m × 0,32 mm, 0,25 μm).

Použitá metodika

Extrakce a derivatizace methioninu:

• Extrahováno 5 g mletého sladu v ultrazvukové lázni v methanol-voda (1:4) po dobu 15 min, centrifugace.
• Derivatizace 300 μl extraktu probíhala přidáním 200 μl propanol-pyridin (4:1) a 25 μl ethyl chlorformiátu, následovala extrakce 700 μl chloroformu s 1 % ethyl chlorformiátu, odpaření pod dusíkem a převedení zbytku do methanolu.
• Chromatografické stanovení: injektor 250 °C, teplotní program 100 °C→180 °C (6 °C/min)→280 °C (10 °C/min), nosný plyn helia 1,5 ml/min.

Hlavní výsledky a diskuse

• Validace metody: LOQ 1,6 mg/g, korelační koeficient R² 0,99974, opakování (RSD) 15 %.
• Obsahy methioninu ve sladech dosahovaly 23,0–36,0 mg/g. Významně vyšší hodnoty byly zjištěny u odrůd Bojos a Sebastian z Hrubčic.
• S rostoucí teplotou hvozdění klesal obsah methioninu v důsledku tvorby dimethylsulfidu a dalších těkavých sirných sloučenin.

Přínosy a praktické využití metody

Optimalizovaný postup umožňuje spolehlivě sledovat prekurzory sirných aromat ve sladu a přispívá ke kvalitnímu řízení procesu hvozdění a optimalizaci kvality piva v provozech pivovarů a sladoven.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o hmotnostní detekci pro vyšší selektivitu.
• Automatizace přípravy vzorku a integrace on-line monitoringu během sladování.
• Aplikace na stanovení dalších sirných aminokyselin a přímé spojení s profilingem aroma ve víně či potravinách.

Závěr

Byla úspěšně optimalizována a validována metoda GC/FPD pro stanovení methioninu ve sladu s derivatizací ethyl chlorformiátem a extrakcí metanol–voda (1:4). Prokázala se závislost obsahu methioninu na odrůdě, lokalitě a teplotě hvozdění, což umožňuje cílenou úpravu technologických parametrů při výrobě sladu.

Reference

• Perpete P., Gijs L., Collin S.: Methionine: A key amino acid for flavour biosynthesis in beer. In Brewing Yeast Fermentation Performance (2nd ed.), Blackwell Science, 2003, 206–212.
• Gijs L., Veermeulen C., Collin S.: Výskyt a vznik sirných aromat v pivu. Cerevisia 1, 2003.
• Hušek P.: Chloroformates in gas chromatography as general purpose derivatizing agents. J. Chromatogr. B 717, 1998, 57–91.
• Hušek P., Matucha P., Vránová A., Šimek P.: Simple plasma work-up for fast chromatographic analysis of homocysteine, cysteine, methionine and aromatic amino acids. J. Chromatogr. B 789, 2003, 311–322.
• Myung S., Kim M., Min H., Yoo E., Kim K.: Determination of homocysteine and its related compounds by SPME/GC/MSD. J. Chromatogr. B 727, 1999, 1–8.
• Barek J. a kol.: Metrologická terminologie v chemii. Chem. Listy 94, 2000, 439–444.
• Spektroskopická společnost Jana Marka Marci: Nejistota a nezávaznost výsledků spektroskopických metod, 2001.
• Alix J. H.: Molecular aspect of the in vivo and in vitro effects of ethionine, an analog of methionine. Microbiol. Rev. 46, 1982, 281–295.