Analysis of volatiles in Beer, Malt and Wort using the Bruker three channel “Off-Flavor” Beer analyzer

Význam tématu

Kvalitativní a kvantitativní stanovení těkavých složek v pivu, sladu a mladině je klíčové pro zajištění konzistence chuti, odhalení nežádoucích pachutí a optimalizaci výrobního procesu. Detekce stopových koncentrací sloučenin umožňuje rychlé odhalení mikrobiálních kontaminací a výrobních anomálií.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje metodu analýzy hlavních příchutí a off-flavors v pivu, sladu a mladině pomocí tříkanálového GC analyzátoru Bruker Off-Flavor. Cílem je demonstrovat schopnost selektivně detekovat a kvantifikovat různé chemické skupiny v ppm až sub-ppm úrovních.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza probíhá pomocí headspace vstřikování na systému PAL COMBI-xt s chlazenou podložkou. GC systém se skládá ze tří kanálů:

• Kanál 1 (FID): kolona BR-SWax 60 m × 0,32 mm, df 1 µm; detekce plamenn ionizačním detektorem pro oxygenáty a uhlovodíky.
• Kanál 2 (ECD): kolona BR-5 50 m × 0,53 mm, df 1 µm; elektron-chytací detektor pro halogenované sloučeniny a ketony.
• Kanál 3 (PFPD): kolona BR-SWax 30 m × 0,32 mm, df 1 µm; pulzní fotometrický detektor pro sírné složky.

Klíčové parametry:

• Nosič plynu: vodík (3,5–5,0 mL/min).
• Teplota injektoru: 155 °C, režim split/splitless.
• Dělení: split ratio 1:7 až 1:10.

Pro vyhodnocení a konformní testování se používá software CompassCDS s ChromSync pluginem.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukazují:

• FID kanál spolehlivě detekuje alkoholické a esterové složky.
• ECD kanál rozlišuje nízkomolekulární ketony, jako jsou vicinální diketony (diacetyl, pentanedion).
• PFPD kanál nabízí vysokou citlivost a selektivitu pro dimethylsulfid (DMS), umožňuje kvantifikaci i v nízkých koncentracích.
• Pomocí ChromSync byla dosažena podobnost 96,20 % mezi vzorkem a referenčním pivem, pouze 4,88 % stop bylo mimo toleranční okna, neznámé složky představovaly 0,19 % celkové plochy.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlý skrínink kvality piva každé várky a identifikace odchylek.
• Senzitivní detekce off-flavors pod prahem lidského vnímání.
• Diagnostika fermentačních problémů, kontaminací a kvality surovin.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace vyhodnocování pomocí pokročilé softwarové analýzy a strojového učení.
• Rozšíření metody na jiné kvašené nápoje a potravinářské matice.
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro širší identifikaci neznámých složek.
• Mikro-GC nebo přenosné systémy pro on-line monitoring procesu.

Závěr

Tříkanálový Bruker Off-Flavor Beer analyzer představuje robustní nástroj pro komplexní analýzu těkavých látek v pivu, sladu a mladině. Díky kombinaci FID, ECD a PFPD detektorů umožňuje selektivní a citlivé stanovení klíčových příchutí i off-flavors, čímž zvyšuje kvalitu a kontrolu výrobního procesu.

Reference

1. Odor measurement review. Measurement of Odor Threshold by Triangle Odor Bag Method. Office of Odor, Noise and Vibration Environmental Management, Bureau Ministry of the Environment, Government of Japan.
2. Bruker application note CA-1818791 Analysis of Off-Flavors in Beer using the Bruker two channel Off-Flavor Beer analyzer.