Shimadzu’s Total Support for Beer Analysis

Význam tématu

Analýza piva je klíčová pro zajištění konzistentní kvality, bezpečnosti a optimálního senzorického profilu výrobku. Moderní pivovarská praxe vyžaduje kontrolu surovin (voda, slad, chmel, kvasnice), sledování procesu fermentace (obsah alkoholu, diacetyl, sacharidy, aminokyseliny) i konečného produktu (barva, IBU, stabilita, CO₂). Vysoká míra automatizace a integrace analytických metod pomáhá pivovarům minimalizovat zmetkovitost, zkrátit dobu výroby a rozvíjet nové produktové řady.

Cíle a přehled studie / článku

Dokument shrnuje komplexní podporu Shimadzu v oblasti pivovarské analytiky od surovin až po hotové pivo. Cílem je představit široké spektrum metod a přístrojů, které pokrývají rozbor kvality vody, kontrolu kontaminantů, stanovení klíčových technologických parametrů (barva, IBU, ethanol, diacetyl), sledování složení cukrů, organických a anorganických látek, analýzu metabolitů i pevnost obalů.

Použitá metodika a instrumentace

Pro jednotlivé analytické úlohy byly využity tyto techniky a přístroje:

• UV-Vis spektrofotometrie (UV-1800): stanovení IBU, barvy, polyfenolů, proteinů, železa, mědi, síry.
• GC-FID/HS-GC-FID (GC-2010 Plus, GC-2014 + HS-10): měření obsahu alkoholu, diacetylu, esterů, aldehydů.
• HPLC/UHPLC (Prominence, Nexera XR, Nexera X2) s detektory RID, PDA, RF, ELSD, ECD: separace sacharidů, organických kyselin, aminokyselin a izo-α-kyselin.
• GC-MS/MS (GCMS-TQ8040) a LC-MS/MS (LCMS-8050): kvantitativní stanovení pesticidů, mykotoxinů, nitrosaminů, metabolitů a cílená proteomika enzymů.
• Ionová chromatografie (LC-20AT): analýza aniontů (F, Cl, NO₂, NO₃, SO₄, PO₄) a organických kyselin v pitné a technologické vodě.
• Atomová absorpce (AA-7000), ICP-OES (ICPE-9800) a ICP-MS (ICPMS-2030): měření stopových a toxických kovů (As, Cd, Pb, Hg).
• TOC analyzátor (TOC-L): stanovení celkového a anorganického uhlíku (CO₂) a celkového organického uhlíku.
• Tenzimetrické testy (EZ-X): mechanické zkoušky pevnosti otvíracích proužků plechovek (JIS S 0022).

Hlavní výsledky a diskuse

Popisované metody umožňují:

• Rychlé a reprodukovatelné stanovení klíčových parametrů IBU, barvy a síly alkoholu.
• Kvantifikaci sacharidů a organických kyselin, která pomáhá optimalizovat fermentaci a chuťový profil.
• Detailní analýzu izo-α-kyselin z chmele pro kontrolu hořkosti.
• Citlivé sledování diacetylu a dalších VDK pro zkrácení doby zrání a zvýšení produktivity fermentačních tanků.
• Detekci pesticidů, mykotoxinů a nitrosaminů v ppb úrovni zaručující bezpečnost surovin.
• Komplexní kontrolu vody z pohledu anorganických a organických kontaminantů.
• Metabolomické a proteomické přístupy pro hlubší pochopení fermentačních biochemických drah.
• Sledování obsahu CO₂ pro zajištění stability pěny a životnosti lahví.
• Testování mechanické pevnosti obalů pro snížení rizika poškození při distribuci.

Přínosy a praktické využití metody

Prezentované techniky a přístroje Šimadzu poskytují ucelené řešení pro:

• Kontinuální monitorování kvality za účelem udržení stálého senzoriického profilu.
• Optimalizaci výrobních procesů, zkracování doby zrání a zvýšení objemu produkce.
• Řešení potíží s kontaminacemi surovin či vody (pesticidy, kovy, mykotoxiny).
• Podporu vývoje nových pivních stylů a ochucených produktů.
• Splnění legislativních požadavků na označování alkoholu, kalorií a kontaminantů.

Budoucí trendy a možnosti využití

Na obzoru jsou:

• Integrace multi-omics (metabolomika, proteomika, genomika) pro personalizovaný návrh pivních kvasinek.
• Real-time monitoring procesů fermentace s využitím online senzorů a umělé inteligence.
• Automatizace a robotizace přípravy vzorků pro vysokoproduktivní laboratoře.
• Vývoj miniaturizovaných přenosných detektorů pro rychlé testování přímo v terénu či na výrobní lince.
• Využití strojového učení pro predikci stability a senzorických vlastností nových receptur.

Závěr

Shimadzu nabízí komplexní platformu analytických metod a přístrojů, která podporuje celý výrobní řetězec pivovaru. Díky širokému spektru technik od spektroskopie přes chromatografii a hmotnostní spektrometrii až po mechanické zkoušky obalů lze dosáhnout vyšší efektivity, bezpečnosti a inovací v pivovarské praxi.