Analytical Characterization of Hot Steeped Malt Flavor and Fragrance Volatiles by GC-MS

Význam tématu

Maltovaný ječmen je klíčovou složkou piva, ovlivňuje aromatické spektrum, chuť, barvu i texturu nápoje. Tradiční žvýkací test umožňuje rychlou kontrolu čerstvosti, ale nezachycuje extrahovatelné aroma a chuťové složky, které vznikají při výrobě piva. Metoda hot steep lépe simuluje proces přípravy sladu pro senzorické a chemické hodnocení.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této studie bylo provést netargetovanou chemickou charakterizaci výluhů šesti odrůd sladu (základní, karamelové a tmavě pražené) pomocí GC-TOFMS a porovnat profily aromatických a chuťových sloučenin mezi jednotlivými vzorky.

Použitá metodika a instrumentace

Příprava vzorků:

• Modifikovaná ASBC hot steep metoda (20 % měřítko): 10 g mletého sladu extrahovaného 15 minut v 80 mL vody (65 °C), následná filtrace
• Míchání vzorků: specialitní slady v poměru 50 % s base malt, tmavě pražené specialitní 15 % s base malt
• Analýza vzorků do 4 hodin od filtrace

HS-SPME extrakce:

• 5 mL výluhu, inkubace 5 minut při 35 °C
• Extrahováno DVB/CAR/PDMS vláknem po dobu 10 minut při 35 °C

GC-TOFMS analýza:

• Agilent 7890 GC s autosamplerem LECO L-PAL3
• Kolona Stabilwax (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm)
• Program pece: 40 °C (3 min), 10 °C/min do 250 °C, držení 1 min
• TOF hmotnostní spektrometr Pegasus BT, rozsah 33–500 m/z, 10 spekter/s

Hlavní výsledky a diskuse

PCA analýza umožnila jasné rozlišení vzorků podle typu sladu: tmavě pražené vzorky vykazovaly nízké hodnoty PC1, karamelové naopak vysoké. Celkem bylo identifikováno téměř 200 analyzovatelných sloučenin s vysokou shodou masového spektra a retenčního indexu. Mezi nejčetnější skupiny patřily alkoholy, aldehydy, ketony, aromatické uhlovodíky, estery, furany, pyraziny, thiofeny a další. Pomocí dekonvolučního algoritmu bylo možné rozlišit koeluované složky a sledovat jejich individuální trendové profily (např. 4-ethyl-2-methoxyfenol s kouřovým charakterem ve tmavém sladu a furaneol s karamelovým aroma v karamelovém sladu).

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní profilování aromatických a chuťových složek v extraktech sladu
• Podpora senzorických hodnocení a lepší porozumění vlivu sladu na výsledné aroma piva
• Možnosti použití v QA/QC kontrolách a optimalizaci výrobních procesů sladu

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s čidly a senzorickými panely pro prediktivní modelování chuti
• Vyšší automatizace přípravy vzorků a zvýšení průtoku analýz
• Využití strojového učení k identifikaci klíčových markerů kvality sladu
• Rozšíření metodiky o isotopické značení a sekundární iontovou hmotnostní spektrometrii

Závěr

Netargetovaná HS-SPME GC-TOFMS analýza poskytuje detailní chemický obraz volatilit sladu připraveného hot steep metodou a jasně odlišuje druhy sladu dle profilu produktů Maillardovy reakce a karamelizace.

Reference

Ve studii nebyly uvedeny explicitní literární reference.