Skirtingų alaus rūšių stabilumo gerinimas mažinant polifenolinių junginių kiekį technologinio proceso metu

LIETUVOS SVEIKATOS MOKSLŲ UNIVERSITETAS VETERINARIJOS AKADEMIJA

Veterinarijos fakultetas

Inesa Laurinčikienė

Skirtingų alaus rūšių stabilumo gerinimas mažinant

polifenolinių junginių kiekį technologinio proceso metu

Stability Improvement of Different Types of Beer by Reducing the

Amount of Polyphenols in the Technological Proccess

Maisto mokslo ištęstinių studijų

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS

Darbo vadovė: lekt. dr. Kristina Kondrotienė Maisto saugos ir kokybės katedra

2 DARBAS ATLIKTAS MAISTO SAUGOS IR KOKYBĖS KATEDROJE

PATVIRTINIMAS APIE ATLIKTO DARBO SAVARANKIŠKUMĄ

Patvirtinu, kad įteikiamas magistro baigiamasis darbas „Skirtingų alaus rūšių stabilumo gerinimas mažinant polifenolinių junginių kiekį technologinio proceso metu“.

1. Yra atliktas mano pačios.

2. Nebuvo naudotas kitame universitete Lietuvoje ir užsienyje.

3. Nenaudojau šaltinių, kurie nėra nurodyti darbe, ir pateikiu visą naudotos literatūros sąrašą.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

Inesa Laurinčikienė

(data) (autoriaus vardas, pavardė) (parašas)

PATVIRTINIMAS APIE ATSAKOMYBĘ UŽ LIETUVIŲ KALBOS TAISYKLINGUMĄ ATLIKTAME DARBE

Patvirtinu lietuvių kalbos taisyklingumą atliktame darbe.

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

Milda Titenytė

(data) (redaktoriaus vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMOJO DARBO VADOVO IŠVADA DĖL DARBO GYNIMO

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

lekt. dr. Kristina Kondrotienė

(data) (darbo vadovo vardas, pavardė) (parašas)

MAGISTRO BAIGIAMASIS DARBAS APROBUOTAS KATEDROJE (INSTITUTE)

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

prof. Mindaugas Malakauskas

(aprobacijos data) (katedros/instituto vedėjo/jos vardas, pavardė)

3 Baigiamojo darbo recenzentas

Elektroniniu laišku patvirtinu, o darbas bus pasirašytas pasibaigus karantino ir ekstremaliosios situacijos dėl COVID-19 pandemijos Lietuvos Respublikoje laikotarpiui.

(vardas, pavardė) (parašas)

Baigiamųjų darbų gynimo komisijos įvertinimas:

(data) (gynimo komisijos sekretoriaus

(-ės) vardas, pavardė)

4

TURINYS

SANTRAUKA ... 6 SUMMARY ... 7 SANTRUMPOS ... 8 ĮVADAS ... 9 LITERATŪRINĖ DALIS ... 10

1.1. Alaus gamybos technologija ... 10

1.2. Alaus skirstymas į rūšis ir stilius ... 11

1.3. Alaus stabilumo tipai ... 13

1.3.1. Juslinis alaus stabilumas ... 13

1.3.2. Mikrobiologinis alaus stabilumas ... 13

1.3.3. Koloidinis alaus stabilumas ... 14

1.4. Koloidinio stabilumo užtikrinimo strategijos ... 16

1.5. Polifenoliai ... 17

1.6. Polifenolių mažinimo būdai ... 18

1.7. Mokslinis naujumas ... 19

DARBO METODIKA ... 20

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindas ... 20

2.2. Tyrimų objektai ir metodai ... 21

2.2.1. Tyrimams naudotos alaus rūšys ... 21

2.2.2. Bendras polifenolių kiekio nustatymas ... 21

2.2.3. Alkoholio, ekstraktų ir santykinio tankio nustatymas ... 22

2.2.4. pH nustatymas ... 22

2.2.5. Alaus spalvos nustatymas ... 23

2.2.6. Alaus kartumo nustatymas... 23

2.2.7. Deguonies ir anglies dvideginio kiekio aluje nustatymas ... 24

2.2.8. Alaus drumstumo nustatymas ... 24

2.2.9. Koloidinio stabilumo nustatymas ... 24

2.2.10. Putos stabilumo nustatymas ... 25

2.2.11. Juslinė analizė ... 25

2.3. Matematinė statistinė duomenų analizė ... 25

3. REZULTATAI ... 26

3.1. Bendras polifenolių kiekis tirtame aluje ... 26

5

3.3. Alaus mėginių pH ... 27

3.4. Alaus mėginių spalva ... 28

3.5. Alaus mėginių kartumas ... 28

3.6. Deguonies ir anglies dvideginio koncentracija alaus mėginiuose ... 29

3.7. Alaus mėginių drumstumas ir koloidinis stabilumas ... 30

3.8. Alaus mėginių putos stabilumas ... 31

3.9. Alaus mėginių juslinė analizė ... 32

4. REZULTATŲ APTARIMAS ... 34

IŠVADOS ... 36

REKOMENDACIJOS ... 37

6

SANTRAUKA

Skirtingų alaus rūšių stabilumo gerinimas mažinant polifenolinių junginių kiekį technologinio proceso metu

Inesa Laurinčikienė Magistro baigiamasis darbas

Šio baigiamojo darbo tikslas buvo įvertinti polifenolinių junginių mažinimo galimybes skirtingose alaus rūšyse. Įmonėje X buvo tirtos trys skirtingos alaus rūšys (nealkoholinis, silpnasis ir stiprusis), nepanaudojant ir panaudojant polifenolių stabilizatorių. Bandymams buvo naudoti du polifenolių stabilizatoriai: Polyclar 10 ir Polygel Plus.

Nustatyta, kad stabilizatorių panaudojimas pagerino skirtingų rūšių alaus koloidinį stabilumą nuo 19 iki 55 proc. Labiausiai pagerintas alaus rūšies Nr. 2 koloidinis stabilumas, alų stabilizuojant Polyclar 10 medžiaga. Stabilizatorių panaudojimas aluje taip pat sumažino polifenolių kiekį. Geriausi rezultatai pasiekti stabilizuojant alaus rūšį Nr. 3, kai bendras polifenolių kiekis sumažėjo nuo 290,5 mg/l iki 227,5 mg/l. Tyrimų metu nustatyta, kad stabilizatorių panaudojimas ir polifenolių kiekio aluje sumažinimas turi įtakos alaus pH vertei, spalvai, kartumui bei putos stabilumui (p < 0,05). Atlikta alaus juslinių savybių analizė parodė, kad stabilizatorių panaudojimas teigiamai veikia alaus koloidinį stabilumą, tačiau tuo pačiu nepakenkia kitoms alaus juslinėms savybėms.

7

SUMMARY

Stability Improvement of Different Types of Beer by Reducing the Amount of Polyphenols in the Technological Proccess

Inesa Laurinčikienė Master‘s Thesis

The aim of this master‘s thesis was to evaluate the potential of polyphenolic compounds reduction in different types of beer. Three different types (alcohol-free, low-alcohol, strong) of unstabilised and stabilised beer were studied in Company X. Two polyphenol stabilizers were used for the tests: Polyclar 10 and Polygel Plus.

Stabilizing agents were found to improve the colloidal stability of different types of beer from 19 to 55 %. The best colloidal stability was reached in Beer no. 2, which was stabilised with Polyclar 10. The use of stabilizers reduced the content of polyphenols in beer as well. The best results were achieved in stabilised beer no. 3, the total polyphenol content decreased from 290.5 mg/L to 227.5 mg/L. Studies have shown that the use of stabilizers and the reduction of polyphenols affect the pH, color, bitterness and foam stability of the beer (p < 0,05). The sensory analysis of beer showed that the use of stabilizers has a positive effect on the colloidal stability of beer, but at the same time does not impair the other organoleptic properties of beer.

8

SANTRUMPOS

AE – matomasis alaus ekstraktas, t.y. alaus, iš kurio nepašalintas etilo alkoholis, ekstrakcinės medžiagos;

BU – alaus kartumo matavimo vienetas; CMC – karboksimetilceliuliozė;

CO2 – anglies dvideginis;

EBC – alaus spalvos matavimo vienetas; EDTA – etilendiamintetraacto rūgštis; ksv – kolonijas sudarantys vienetai;

OE – pradinis alaus ekstraktas, t.y. sausųjų medžiagų kiekis prieš fermentaciją; p – rezultatų patikimumas;

PET – polietileno tereftalatas; pH – vandenilio potencialas; Proc. – procentai;

9

ĮVADAS

Alus – gėrimas iš salyklo, apynių bei vandens, gaunamas mielių fermentacijos metu. Alus žinomas nuo priešistorinių laikų, jį vartojo senovės babiloniečiai, egiptiečiai, graikai, slavai, germanai, gotai. Alus nesvetimas ir lietuvių tautai, jau nuo seno baltams alus buvo šventinių įvykių gėrimas (1). Nors alaus rinka Lietuvoje pastaraisiais metais mažėja, alus yra laikomas populiariausiu alkoholiniu gėrimu šioje šalyje.

Palyginus su kitais alkoholiniais gėrimais, alus turi sąlyginai trumpą galiojimo laiką, kurį dažniausiai riboja alaus koloidinis nestabilumas. Alaus gamintojams svarbu kuo ilgiau išlaikyti alaus stabilumą, kad į vartotojo rankas patektų geros kokybės produktas. Kai alaus koloidinis stabilumas išeina iš pusiausvyros, alus pradeda drumstis, susidaro taip vadinama „migla“. Dažniausiai koloidinį stabilumą iš pusiausvyros išveda tam tikrų polifenolinių junginių ir baltymų agregacija (2,3). Siekiant išvengti tokio alaus drumstumo, alus yra stabilizuojamas, pašalinant bent vieną iš šių dviejų sudedamųjų dalių.

Polifenoliai – junginiai, kurie į alų patenka iš salyklo ir apynių. Aluje randama įvairių polifenolinių junginių, tačiau tik proantocianidinai sudaro baltymų-polifenolių kompleksus (4). Viena iš pagrindinių strategijų tokiems polifenoliams pašalinti – alaus filtracija, naudojant stabilizatorius polivinilpirolidono (PVPP) pagrindu (5). Naudojant šią ar kitas polifenolius surišančias medžiagas, gaunamas koloidiškai stabilus produktas, galintis išsilaikyti metus laiko ar net ilgiau. Nors apie polifenolius aluje žinoma jau seniai, tyrimų vis dar trūksta, polifenolių mažinimo strategijos gali būti koreguojamos, o technologinis procesas optimizuojamas.

Darbo tikslas: Įvertinti polifenolinių junginių mažinimo galimybes skirtingose alaus rūšyse. Darbo uždaviniai:

1. Įvertinti skirtingų polifenolinius junginius surišančių medžiagų efektyvumą įvairių alaus rūšių koloidinio stabilumo gerinimui.

2. Nustatyti, kaip šių stabilizatorių panaudojimas veikia kitus alaus cheminius parametrus. 3. Atlikti tiriamų alaus mėginių juslinę analizę.

10

LITERATŪRINĖ DALIS

1.1. Alaus gamybos technologija

Alus yra labai senas gėrimas ir jo gamybos technologija nuo senųjų laikų gerokai pasikeitė. Pirmieji alūs buvo gaminami be apynių, alaus gamybos procesas buvo menkai suprastas ir išnagrinėtas, buvo sunku užtikrinti pastovią alaus kokybę. Šiais laikais kiekvienas alaus gamybos žingsnis yra apgalvotas ir kontroliuojamas.

Alaus gamybos technologija apima šiuos pagrindinius etapus: salyklo gamyba, salyklo paruošimas malimui, salyklo malimas, mentalo paruošimas, misos filtracija, misos virimas, netirpių nuosėdų pašalinimas iš misos, misos fermentacija, alaus brandinimas, alaus filtracija ir alaus išpilstymas į tarą. Išsamiau šie etapai aprašyti 1 lentelėje.

1 lentelė. Alaus gamybos technologinio proceso pagrindiniai etapai (3).

Salyklo gamyba Grūdai mirkomi vandenyje, daiginami ir džiovinami. Proceso metu grūduose esantis krakmolas hidrolizuojamas iki paprastų cukrų (gliukozės, maltozės, maltotriozės), o baltymai iki laisvų amino rūgščių.

Salyklo paruošimas

malimui

Salyklo išvalymas nuo priemaišų ir dulkių.

Salyklo malimas Salyklo malimas sausuoju arba drėgnuoju būdu. Mentalo

paruošimas (užmaišymas)

Maltas salyklas maišomas su vandeniu, ruošiamas mentalas. Mentalo paruošimui gali būti naudojamas infuzinis metodas, dekokcinis metodas arba šių metodų kombinacija. Proceso metu prie tam tikros temperatūros veikia skirtingi fermentai (β-gliukanazės, proteazės, β-amilazės, α-amilazės), vyksta baltymų ir krakmolo hidrolizė. Gaunamas mentalas, sudarytas iš vandeninės dalies su ištirpusiu ekstraktu (misa) ir netirpios dalies (salyklojai).

Misos filtracija Mentalas filtruojamas, gaunama pirminė misa. Salyklojai (alaus gamybos atliekos) praplaunami vandeniu, surenkama antrinė misa. Šio etapo metu svarbu išgauti kuo didesnį ekstrakto kiekį.

Misos virimas Misa apie 50 – 60 minučių verdama kartu su karčiaisiais ir/ar aromatiniais apyniais. Virimo metu misa nugaruoja apie 4 – 12 proc. Virimo metu misa sterilizuojama, fermentai inaktyvuojami, salyklo baltymai koaguliuoja, misa įgyja spalvą ir aromatą.

11 Netirpių nuosėdų

pašalinimas

Išvirtoje misoje esantys koaguliavę baltymai, apynių likučiai ir kitos nuosėdos pašalinamos išsodinant jas sūkurinėje talpoje.

Misos fermentacija Misa atšaldoma, aeruojama ir suleidžiama į fermentacijos talpyklą kartu su aukštutinio arba žemutinio rūgimo mielėmis. Mielės naudoja misos angliavandenius ir laisvas aminorūgštis, o išskiria alkoholį, angliarūgštę, įvairius aromatinius junginius. Fermentacijai pasibaigus mielės flokuliuoja ir nusėda talpyklos dugne.

Alaus brandinimas Alus atšaldomas ir brandinamas talpyklose, siekiant nuskaidrinti, karbonizuoti alų ir užtikrinti gerą alaus skonį bei aromatą.

Alaus filtracija Alaus filtracija – procesas, kurio metu iš alaus pašalinamos jame likusios mielių ląstelės bei kiti alaus drumstumą sąlygojantys junginiai. Alaus filtracijos varomoji jėga – slėgių skirtumas prieš ir po filtro. Pagalbinė medžiaga naudojama filtracijoje – kizelgūras. Norint gauti geresnį alaus stabilumą, filtracijos metu gali būti naudojami stabilizatoriai. Dažniausiai naudojami stabilizatoriai – silikagelis ir polivinilpirolidonas (PVPP). Alaus išpilstymas į

tarą

Filtruotas alus pilstomas į stiklinius butelius, skardines, statinaites, plastikinius butelius. Šio proceso metu svarbu išlaikyti alaus kokybę ir apsaugoti alų nuo deguonies.

1.2. Alaus skirstymas į rūšis ir stilius

Šiuo metu pasaulyje yra apie 15000 alaus gamybos įmonių. Kiekviena įmonė gamina vidutiniškai 10 skirtingų alaus rūšių, o tai reiškia, kad visame pasaulyje prekyboje galima rasti apie 150000 skirtingo alaus (6). Kiekvienos įmonės alus bus unikalus dėl savito alaus gamybos proceso, įrangos, aplinkos ir kultūros, tačiau pagal tam tikrus parametrus alų visgi galima suskirstyti į rūšis ir stilius.

Pagal naudojamą mielių rūšį ir fermentacijos procesą alų galima suskirstyti į dvi rūšis: lagerus ir elius. Lagerų gamybai yra naudojamos žemutinės fermentacijos mielės (Saccharomyces

pastorianus), o elių – viršutinės fermentacijos mielės (Saccharomyces cerevisiae) (7). Kaip atskirą

alaus grupę taip pat galima išskirti natūralios (spontaninės) fermentacijos būdu gaminamą alų, kuris daugiausiai yra gaminamas Belgijoje (8).

Atskira ir sparčiai populiarėjanti alaus rūšis – nealkoholinis alus. Nealkoholiniu alumi vadinamas alus, kurio alkoholio koncentracija yra ne didesnė nei 0,5 tūrio proc. Nealkoholinis alus yra mažesnio kaloringumo nei įprastas alus, dėl etanolio nebuvimo pasikeičia nealkoholinio alaus juslinės savybės. Priklausomai nuo gamybos būdo, taip pat pasikeičia nealkoholinio alaus cheminė

12 sudėtis, spalva, skonis (10). Išskiriami du pagrindiniai nealkoholinio alaus gamybos būdai: gamybos proceso optimizavimas ir (ar) specialios mielių rūšies naudojimas, siekiant išgauti labai mažą etanolio koncentraciją aluje; alkoholio pašalinimas iš įprastos alaus rūšies. Pirmasis būdas yra paprastesnis, alaus gamybos įmonėms nereikia turėti specialios įrangos, norint pagaminti nealkoholinį alų. Nors tokiu būdu pagaminto alaus aromatas yra geras, jo skonis skiriasi nuo įprasto alaus ir dažnai yra apibūdinamas kaip primenantis salyklą. Antrasis nealkoholinio alaus gamybos būdas leidžia visiškai pašalinti etanolį iš alaus, tačiau šiuo būdu kartu iš alaus pasišalina ir kiti junginiai, suteikiantys alui spalvą, skonį, aromatą (11). Kiekviena alaus gamybos įmonė prieš pradedant gaminti nealkoholinį alų įvertina nealkoholinio alaus gamybos būdų privalumus bei trūkumus ir pasirenka įmonei priimtiniausią variantą.

Žemutinės ir viršutinės fermentacijos alaus skirtumus nulemia skirtingos mielių rūšys, jų metabolitai bei skirtingi alaus gamybos proceso technologiniai parametrai. Paprastai viršutinės fermentacijos alus rauginamas šiek tiek aukštesnėje temperatūroje nei žemutinės fermentacijos alus. Dėl šios priežasties viršutinės fermentacijos mielės papildomai pagamina įvairius cheminius junginius, kurie alui suteikia skonį ir aromatą. Skirtingų skonių ir aromatų gausa nulemia didesnę elių įvairovę. Tuo tarpu žemutinės fermentacijos būdu gaunamų lagerų skonis yra gaivesnis ir švaresnis, jų įvairovė mažesnė, bet populiarumas gerokai didesnis nei elių (7,9). Žemutinės ir viršutinės fermentacijos skirtumai nurodyti 2 lentelėje.

2 lentelė. Žemutinės ir viršutinės fermentacijos skirtumai (3,7,9).

Žemutinė fermentacija Viršutinė fermentacija

Gaunama alaus rūšis Lageras Elis

Naudojama mielių rūšis Saccharomyces pastorianus Saccharomyces cerevisiae

Sedimentacija Gera Prasta

Fermentacijos temperatūra 4 – 15 °C 20 – 25 °C

Maksimali mielių augimo

temperatūra 34 °C 37 °C ir aukštesnė

Maltotriozės fermentacija Vyksta geriau Vyksta prasčiau

Melibiozės fermentacija Vyksta Nevyksta

Rafinozės fermentacija Vyksta

Vyksta prastai (sufermentuojama apie

trečdalis rafinozės) Mielių sporuliacija Beveik nepastebima _{val. nuo fermentacijos pradžios} Sporos pastebimos jau po 48 Aukštesniųjų alkoholių ir

esterių kiekis Mažesnis Didesnis

13 Alus gali būti skirstomas pagal jo cheminius parametrus, tokius kaip alkoholio koncentracija, kartumas, matomasis ir tikrasis ekstraktas, spalva (7). Apibrėžtas savybes turintis alus gali būti priskiriamas alaus stiliui. Alaus teisėjų rengimo ir sertifikavimo programa (angl. Beer Judge

Certification Program) alų suskirstė į kategorijas ir subkategorijas (stilius) ne tik pagal alaus

cheminius parametrus, bet ir pagal aromatą, išvaizdą, skonį, jausmą burnoje, bendrą įspūdį. Pagal šį skirstymą išskiriamos 34 alaus kategorijos, o kiekvienoje kategorijoje nuo 2 iki 6 alaus stilių (10).

1.3. Alaus stabilumo tipai

Maisto ar gėrimų gamybos įmonei svarbu ne tik pagaminti kokybišką produktą, bet ir užtikrinti jo kokybę iki kol produktas pasieks vartotoją. Ne išimtis ir alaus gamybos įmonė. Alaus gamintojai stengiasi, kad išpilstytas alus laikui bėgant nesikeistų, išliktų stabilus. Išskiriami trys pagrindiniai alaus stabilumo tipai: juslinis (išvaizda, skonis, kvapas), mikrobiologinis ir fiziko-cheminis (koloidinis) stabilumas (11).

1.3.1. Juslinis alaus stabilumas

Po išpilstymo, alus dažniausiai yra sandėliuojamas ir praeina nemažai laiko, kol galiausiai jis pasiekia parduotuvės lentyną. Alaus skonis ir aromatas laikui bėgant keičiasi. Dažniausiai dėl to yra atsakingos kai kurios cheminių junginių grupės: diketonai, sieros junginiai, aldehidai, lakiosios riebalų rūgštys (12). Bet kokie šviežiai išpilto alaus skonio ar aromato pokyčiai yra laikomi kaip alaus juslinis nestabilumas. Aluje yra šimtai molekulių, kurioms pasikeitus ir pasiekus tam tikrą koncentraciją (taip vadinamą jautrumo slenkstį), alus įgyja tam tikrą skonį ar aromatą (13). Alui senstant, mažėja jo kartumas, jis darosi saldesnis, jaučiami karamelės, juodųjų serbentų bei kiti aromatai. Alaus senėjimo požymius daugiausia nulemia aldehidų koncentracija aluje. Išpilstytame aluje aldehidų koncentracija nesiekia jautrumo slenksčio, tačiau laikui bėgant, aldehidų kiekis aluje didėja, perlipa jautrumo slenkstį ir vartotojas jau gali pajusti senstelėjusio alaus skonį ir aromatą (12,14). Juslinius alaus pokyčius taip pat dažnai nulemia oksidacijos reakcijos, todėl svarbu, kad išpilstytame aluje būtų kuo mažesnis deguonies kiekis (13).

1.3.2. Mikrobiologinis alaus stabilumas

Alaus gamybos proceso metu svarbu užtikrinti, kad galutinis produktas nebūtų užsikrėtęs mikroorganizmais. Alus pats savaime nėra palanki terpė mikroorganizmams daugintis dėl kelių priežasčių: alus turi mažą pH reikšmę (3,8 – 4,5), mikroorganizmų dauginimąsi apriboja aluje esantis etanolis, apynių rūgštys, mažas maistinių medžiagų kiekis, anaerobinė aplinka (15). Vis dėlto, alų gali sugadinti tam tikros bakterijų rūšys (pavyzdžiui, Lactobacillus sp., Pediococcus sp., Pectinatus sp., Megasphaera sp.), laukinės mielės ar mieliagrybiai (pavyzdžiui, Saccharomyces sp., Dekkera sp.

14

Pichia sp., Hansenula sp.). Pelėsiai nėra priskiriami alų gadinantiems mikroorganizmams, kadangi

jų augimui reikalingas deguonis. Tačiau pelėsiai gali sukelti netiesioginę žalą, užkrėsdami alaus gamybai naudojamas žaliavas (13,16). Filtruotame ir išpilstytame aluje gali būti likę šiek tiek alaus mielių, laukinių mielių ar bakterijų, tačiau jei mikroorganizmų kiekis išauga ir viršija 104 _{– 10}5

ksv/ml, alus pradeda drumstis, atsiranda nuosėdų, pablogėja jo skonis, aromatas, t.y. alus praranda mikrobiologinį stabilumą (17).

Po misos virimo misa visada būna sterili. Taigi, mikroorganizmai į alų patenka tik dėl švarumo stokos. Pašaliniai mikroorganizmai aluje dauginasi, išskiria metabolizmo produktus ir taip alus pasidaro netipiško skonio, sugadintas. Siekiant išvengti mikrobiologinio užterštumo galutiniame produkte, alus yra pasterizuojamas, tačiau pasterizacija jau gali neigiamai paveikti alaus koloidinį stabilumą (3).

1.3.3. Koloidinis alaus stabilumas

Alaus skaidrumas, grynumas – svarbus alaus kokybės požymis. Jei išpilstytame aluje yra likę ištirpusio deguonies, sunkiųjų metalų jonų, alus laikomas šiltai ir šviesoje, dažnai judinamas, tikėtina, kad skystyje prasidės oksidacijos ir redukcijos reakcijos (2,3). Dėl aluje vykstančių oksidacijos reakcijų keičiasi alaus cheminė sudėtis, alus pradeda senėti. Alaus koloidinis stabilumas išeina iš pusiausvyros, kai kurie junginiai pradeda agreguoti, alus drumsčiasi, susidaro taip vadinama „migla“. Dažniausia tokio drumstumo priežastis – miglą formuojančių polifenolių ir baltymų agregacija (2). Labai maža dalimi prie koloidinio alaus nestabilumo prisideda kai kurie aluje likę angliavandeniai (pavyzdžiui, pentozės ar heksozės, β-gliukanai, didesnės molekulinės masės krakmolo liekanos), organinės rūgštys (iš oksalo rūgšties ir kalcio jonų aluje gali susidaryti įvairių formų kalcio oksalato nuosėdos) (4).

Bendrai aluje randama apie 300-800 mg/l baltymų (15). Baltymai tiek alaus gamyboje, tiek galutiniame produkte turi daug funkcijų. Pavyzdžiui, baltymai reikalingi mielių mitybai, putos stabilumui, aromato ir skonio formavimuisi, fermentų vaidmuo taip pat svarbus alaus gamyboje (amilazės krakmolo skaidymui, β-gliukanazės β-gliukanų skaidymui, proteinazės baltymų skaidymui). Tačiau tam tikriems baltymams susijungus su polifenoliais, aluje formuojasi migla. Padidėjus didelės ir vidutinės molekulinės masės baltymų koncentracijai aluje, fiziko-cheminis alaus stabilumas mažėja (4). Dažniausiai baltymai, atsakingi už koloidinį nestabilumą, savo sudėtyje turi daug prolino (18). Būtent prolino liekanos yra ta baltymo vieta, prie kurios jungiasi polifenoliai. Drumstumą sukeliantys baltymai taip pat turi nemažai glutamino liekanų, kurios, greta esant prolino liekanoms, sudaro itin stiprų ryšį su polifenoliais (18,19). Drumstumą sukeliantys baltymai skirstomi į dvi pagrindines grupes: pirmoji – baltymai, antroji – jų skaidymo produktai. Baltymų skaidymo

15 produktai visuomet yra tirpūs ir virimo proceso metu jie nenusėda. Išpilstytame aluje dažniausiai randami būtent tirpūs baltymų skaidymo produktai (4).

Koloidinis alaus drumstumas skirstomas į dvi rūšis: šalčio drumstumas (angl. chill haze) ir ilgalaikis drumstumas (angl. permanenet haze). Šalčio drumstumu apibūdinamas drumstumas, kuris atsiranda aluje jį atšaldžius, tačiau vėl išnyksta alų pašildžius iki 20 °C. Šalčio drumstumas atsiranda dėl silpno ryšio susidarymo tarp didelės molekulinės masės baltymų skaidymo produktų ir labai kondensuotų polifenolių (18). Kai alaus temperatūra yra didesnė nei 20 °C, β-globulinai dėl vandenilinių ryšių tampa vandenyje tirpiais baltymais. Tačiau temperatūrai nukritus vandeniliniai ryšiai nutrūksta, o baltymai pradeda jungtis su polifenoliais – alus drumsčiasi. Vėl padidinus alaus temperatūrą vandeniliniai ryšiai tarp baltymų ir polifenolių nutrūksta, β-globulinai tampa vandenyje tirpiais baltymais, o alaus drumstumas dingsta (17). Alui senstant, grįžtamas trumpalaikis šalčio drumstumas virsta negrįžtamu ilgalaikiu drumstumu, kuris nedingsta net ir pakėlus alaus temperatūrą. Ilgalaikį drumstumą sudarančių dalelių sudėtyje daugiausiai yra polifenolių – baltymų kompleksų (40 – 75 proc.), tačiau taip pat yra ir polisacharidų (2 – 15 proc.) bei neorganinių junginių. Vis dėlto, ilgalaikį drumstumą pirmiausia sukelia polifenolių – baltymų sąveika. Šiuo atveju tarp polifenolių ir baltymų susiformuoja kovalentinės jungtys, polifenoliai polimerizuojasi, dalelės vis didėja ir galiausiai nusėda butelio dugne (17,18,20).

POLIFENOLIS BALTYMO MOLEKULĖ SU FIKSUOTU

SKAIČIUMI POLIFENOLIŲ PRISIJUNGIMO VIETŲ

A B

C

1 pav. Drumstumo priklausomybė nuo polifenolių – baltymų kiekybinio santykio aluje. A –

polifenolių kiekis atitinka baltymų kiekį, B – polifenolių kiekis mažesnis nei baltymų, C – polifenolių kiekis didesnis nei baltymų (13).

16 Polifenolių – baltymų kompleksų susidarymas priklauso nuo alaus pH, alkoholio koncentracijos, temperatūros, deguonies koncentracijos, šviesos poveikio, purtymo, metalų jonų koncentracijos, taip pat ir polifenolių, baltymų bei polisacharidų koncentracijos aluje. Drumstumas dažniausiai atsiranda, kai alaus pH vertė yra apie 4,0. Didinant alaus temperatūrą, didėja tikimybė susidaryti polifenolių – baltymų kompleksams, todėl alaus pasterizacija ir alaus laikymas aukštesnėse temperatūrose paspartina drumstumo atsiradimą aluje. Deguonies buvimas aluje skatina drumstumą sukeliančių polifenolių polimerizaciją. Metalų jonai (daugiausia geležis) taip pat prisideda prie alaus drumstumo susidarymo. Metalų jonai dalyvauja Fentono ir Haber-Veiso reakcijų metu, kurių metu susidarę laisvieji radikalai atakuoja proantocianidinus. Tokiu būdu gaunami polifenoliai, turintys didesnį afiniškumą baltymams. Alaus purtymas, kratymas pagreitina polifenolių – baltymų sąveiką, o šviesa skatina oksidaciją, dėl ko alus drumsčiasi (19). Polifenolių – baltymų kiekybinis santykis aluje turi didelę įtaką drumstumo susidarymui (1 pav.). Didžiausias drumstumas susidaro, kai polifenolių prisijungimo vietų yra beveik tiek pat, kiek baltymų prisijungimo vietų (5,12).

1.4. Koloidinio stabilumo užtikrinimo strategijos

Alaus koloidiniui stabilumui užtikrinti galima rinktis kelias strategijas (žiūrėti 2 pav.). Galima mažinti drumstumą sukeliančių baltymų ar polifenolių kiekį alaus gamybos technologinio proceso metu. Taip pat nuo drumstumo išpiltą alų galima apsaugoti jį kuo ilgiau laikant žemoje temperatūroje (0 – 1,5 °C) ir kuo mažiau judinant (3,13,17).

Alaus koloidinį stabilumą padeda užtikrinti baltymų kiekio mažinimas alaus gamybos proceso metu. Misos virimo metu baltymai koaguliuoja ir vėliau šiems baltymams pašalinti yra naudojama sūkurinė talpykla. Sūkurinėje talpykloje baltymai nusės efektyviau, jei misoje bus didesnis kiekis kalcio jonų. Jei fermentacijos metu naudojamos mielės, kurios per trumpą laiką alaus pH vertę geba sumažinti iki maždaug 4,3, tai baltymai dėl šio staigaus pH pokyčio nusės talpyklų dugne ir vėliau bus pašalinami. Brandinant alų, baltymai prikimba prie mielių ir vėliau yra pašalinami kartu su atliekinėmis mielėmis (4,17). Yra ir kitas efektyvus būdas drumstumą sukeliančių baltymų šalinimui – stabilizatorių naudojimas. Baltymų išsodinimas tanino rūgštimi, hidrolizė papainu, baltymų adsorbcija bentonitu ar silikageliu yra efektyvūs būdai baltymų šalinimui, tačiau kai kuriais atvejais, stabilizatoriai pašalina ne tik drumstumą sukeliančius, bet ir putos stabilumą užtikrinančius baltymus (13,21).

17 2 pav. Koloidinio stabilumo užtikrinimo strategijos (3).

1.5. Polifenoliai

Fenoliniai junginiai yra cheminiai junginiai, kurie savo sudėtyje turi bent vieną šešianarį aromatinį žiedą. Fenoliniai junginiai gali būti skirstomi į tris grupes: monofenoliai (fenolinės rūgštys arba jų dekarboksilinimo produktai), neflavonoidiniai polifenoliai (stilbenai, chalkonai, lignanai, hidrolizuojami taninai), flavonoidai bei kondensuoti taninai (flavonai, flavonoliai, flavanoliai, flavanonai, proantocianidinai). Fenolinių junginių šaltinis aluje – salyklas ir apyniai (19). Aluje randama įvairių fenolinių junginių, įskaitant paprastuosius fenolius, benzoinės rūgšties darinius, cinamono rūgštį, kumarinus, chalkonus, flavanonus, flavonus, flavan-3-olius, proantocianidinus, alfa rūgštis, izo-alfa rūgštis ir kitus įvairius junginius. Iš viso yra žinoma beveik 80 skirtingų fenolinių junginių randamų aluje. Visgi galutinė fenolinių junginių sudėtis aluje priklauso nuo gamybos procese naudojamų žaliavų bei alaus gamybos technologinio proceso (12). Fenolinių junginių polimerizacija prasideda jau misos gamybos etape, taip pat polifenolių atsiranda misos virimo etape, fermentacijos metu ir galiausiai išpilstytame aluje, jį sandėliuojant (22).

Polifenoliai apyniuose sudaro apie 2 – 4 proc. sauso svorio. Aromatiniuose apyniuose jų randama daugiau nei karčiuosiuose, tačiau yra ir tokių apynių rūšių, kuriose visai nėra polifenolių

Alaus koloidinio stabilumo užtikrinimas Neleidžiama susidaryti dideliems baltymų skaidymo produktų kiekiams alaus gamybos proceso metu Dalis baltymų skaidymo produktų pašalinami Fermentų pagalba suskaidomi baltymų skaidymo produktai Alaus gamybos proceso metu pašalinama dalis polifenolių

Alus saugomas nuo sunkiųjų metalų ir jų druskų Alus laikomas šaltai Alus saugomas nuo deguonies

Iš alaus pašalinami polifenoliai Alus kuo mažiau

judinamas Alus saugomas nuo šviesos Polifenolių suskaidymas fermentų pagalba

18 (15). Nors į alų apynių dedasi gerokai mažiau nei salyklo, apynių polifenoliai sudaro apie 20 – 30 proc. visų polifenolių aluje. Ne gana to, jie yra ypač geras katechinų ir proantocianidinų šaltinis (19). Vis dėlto aluje daugiausiai yra salyklo polifenolių. Polifenolių kiekis salykle daugiausia priklauso nuo to kaip gaminamas salyklas. Bendras polifenolių kiekis salykle didėja daiginant miežius aukštesnėje temperatūroje, tačiau mažėja esant aukštesniam miežių mirkymo laipsniui (20).

Lagerinio tipo aluje randama 50 – 150 mg/l polifenolių (12).

Polifenolių savybės priklauso nuo polifenolių polimerizacijos laipsnio. Mažos molekulinės masės polifenoliai veikia kaip natūralūs antioksidantai, jie apsaugo alų nuo oksidacijos bei pagerina juslinį alaus stabilumą. Tačiau didelės molekulinės masės polifenoliai mažina alaus koloidinį stabilumą bei sukelia neigiamus alaus spalvos pokyčius (17). Dėl salyklo ir apynių polifenolių oksidacijos, alaus spalva darosi rudesnė, rausvesnė (23). Galiausiai, polifenoliai alaus skoniui suteikia nepageidaujamą grubumą, todėl siekiama mažinti polifenolių kiekį alaus gamybos proceso metu.

1.6. Polifenolių mažinimo būdai

Polifenolių kiekį aluje galima mažinti koreguojant alaus gamybos technologinį procesą, pasirenkant tinkamas žaliavas alaus gamybai arba panaudojant stabilizatorius.

Nustatyta, kad mentalo paruošimo metu taikant infuzinį metodą gaunami didesni polifenolių kiekiai misoje nei taikant dekokcinį užmaišymo metodą (24). Taip pat mentalo paruošimo metu reikėtų naudoti rūgštesnį vandenį tam, kad būtų sumažintas polifenolių tirpumas (17). Dalis polifenolių pašalinama misos filtracijos metu, sūkurinėje talpykloje kartu su kitomis nuosėdomis (20). Polifenolių kiekį aluje galima reguliuoti parenkant tinkamą salyklą. 2011 metais buvo atlikti tyrimai, kurių metu nustatyta, kad alaus gamybai naudojant 100 proc. miežių salyklą, bendras polifenolių kiekis aluje gaunamas šiek tiek didesnis negu misos gamybai naudojant 75 – 90 proc. miežius (25). Miežių salyklą keičiant kviečių salyklu gaunamas mažesnis polifenolių kiekis aluje. Koloidinį stabilumą taip pat gerina cukraus sirupo naudojimas alaus gamybai (26).

Vis dėlto efektyviausias būdas polifenolių kiekio mažinimui aluje yra stabilizatorių panaudojimas. Alaus stabilizavimą galima atlikti prieš filtraciją, taip pat tarp filtracijų. Bet kuriuo

POLIPROLINAS PVPP

19 atveju, norint naudoti stabilizatorius, reikia turėti tinkamą įrangą ir talpyklas jų laikymui, paruošimui bei dozavimui. Netirpus stabilizatorius, naudojamas polifenolių pašalinimui – polivinilpolipirolidonas (PVPP). PVPP yra didelės molekulinės masės adsorbentas, kurio molekulinė struktūra yra panaši į aminorūgšties prolino molekulinę struktūrą (3 pav.). Nėra žinoma, ar PVPP prie polifenolio molekulės jungiasi per tą pačią vietą kaip ir baltymai, tačiau žinoma, kad PVPP su polifenolio molekule sudaro stiprų ryšį (27). Netirpūs PVPP ir polifenolio kompleksai vėliau pašalinami alaus filtracijos metu.

Stabilizatorius PVPP šiuo metu dažniausiai naudojamas kartu su silikagelio produktais, tačiau jis gali būti naudojamas ir vienas. Alaus stabilizavimui PVPP gali būti naudojamas keliais būdais (3):

1. PVPP dozavimas į alų panaudojant specialią įrangą; 2. Filtro lakštų su PVPP naudojimas;

3. Alaus stabilizavimas, pakartotinai panaudojant (regeneruojant) PVPP.

PVPP naudojimas leidžia sumažinti apie 50 proc. drumstumą sukeliančių polifenolių. Net su didesnėmis stabilizatoriaus koncentracijomis negalima išgauti geresnio rezultato, nes polifenolių prisijungimo vietas blokuoja drumstumą sukeliantys baltymai. Vis dėlto PVPP naudojimas alaus gamyboje leidžia alaus galiojimo laiką prailginti net 20 kartų (27).

1.7. Mokslinis naujumas

Nors apie polifenolius aluje žinoma jau seniai, reikia daugiau tyrimų norint pasiekti maksimalią alaus maistinę vertę, aluje paliekant sveikatai naudingus polifenolius ir pašalinant drumstumą formuojančius polifenolius. Taip pat trūksta tyrimų apie įvairiuose kompleksuose esančius polifenolius, nėra aišku kaip jie veikia alaus kokybę. PVPP vis dar yra populiariausias stabilizatorius, naudojamas polifenolių kiekio mažinimui aluje. Norint pagerinti polifenolių šalinimo efektyvumą, PVPP galėtų būti naudojamas kompleksiškai, kartu su kitomis medžiagomis.

20

DARBO METODIKA

2.1. Pagrindinės tyrimų kryptys ir jų pagrindas

Tiriamasis darbas buvo atliktas 2019 metais įmonėje X, siekiant išsiaiškinti, kokia polifenolių koncentracija yra trijose skirtingose alaus rūšyse, technologinio proceso metu nenaudojant ir naudojant stabilizatorių PVPP. Bandymams buvo naudotas stabilizatorius PVPP, pirktas iš dviejų skirtingų tiekėjų. Eksperimentams buvo naudojami išpilstyto alaus mėginiai.

Principinė darbo schema pateikta 4 paveiksle. Darbo schema taikoma trijų skirtingų alaus rūšių analizei.

4 pav. Principinė darbo schema.

Polifenolių stabilizatorių užsakymas iš skirtingų tiekėjų

Nestabilizuoto alaus mėginių paėmimas

Alaus stabilizavimas skirtingų tiekėjų polifenolių stabilizatoriais

Polyclar 10 Polygel Plus

Stabilizuoto alaus mėginių paėmimas

Surinktų alaus mėginių analizė:  Bendras polifenolių kiekio nustatymas  Alkoholio, ekstraktų ir tankio nustatymas  pH nustatymas

 Alaus spalvos nustatymas  Alaus kartumo nustatymas

 Deguonies ir anglies dvideginio kiekio aluje nustatymas  Alaus drumstumo nustatymas

 Koloidinio stabilumo nustatymas  Putos stabilumo nustatymas

Juslinė alaus mėginių analizė

Rezultatų palyginamoji analizė

21

2.2. Tyrimų objektai ir metodai

2.2.1. Tyrimams naudotos alaus rūšys

Šiame darbe buvo tirtos trys skirtingos alaus rūšys: nealkoholinis alus (Nr. 1), silpnasis alus (Nr. 2) ir stiprusis alus (Nr. 3). Nealkoholinis alus – šviesusis, švelnaus ir lengvo skonio alus, verdamas iš miežių salyklo ir apynių. Nealkoholinio alaus gamybai naudojama speciali alaus mielių rūšis, gaminanti labai mažą alkoholio koncentraciją (iki 0,5 tūrio proc.). Kita tirta alaus rūšis – iš miežių salyklo ir apynių verdamas šviesios gintaro spalvos lageras, kurio alkoholio koncentracija yra 5 tūrio proc. Trečioji alaus rūšis – stiprusis alus (alkoholio koncentracija 7,3 tūrio proc.), verdamas iš miežių salyklo, miežių, gliukozės sirupo ir apynių, fermentuojamas viršutinio rūgimo alaus mielėmis. Tyrimai buvo atliekami į skardines šviežiai išpilstytam alui.

Bandymams buvo naudoti du polifenolių stabilizatoriai iš dviejų skirtingų tiekėjų: Polyclar 10 (Ashland) ir Polygel Plus (AEB Group). Abejų šių stabilizatorių pagrindas – PVPP.

2.2.2. Bendras polifenolių kiekio nustatymas

Metodas tinkamas visų tipų alui, bendram polifenolių kiekiui nustatyti. Metodo principas – šarminėje terpėje polifenoliai reaguoja su geležies jonais, todėl gaunamas raudonos spalvos tirpalas, kurio absorbcija matuojama prieš kontrolinį tirpalą 600 nm ilgio bangoje. Prieš atliekant matavimus, paruošiami trys reagentai: karboksimetilceliuliozės (CMC/EDTA) reagentas, geležies ir amoniako reagentai. Matavimams naudojamas spektrofotometras Lambda 25 (Perkin Elmer).

CMC/EDTA reagentas ruošiamas į 500 ml distiliuoto vandens pamažu beriant 10,0 g mažo klampumo natrio CMC (TCI Europe N.V., Japonija) ir 2,0 g dinatrio EDTA (Chempur, Lenkija). Tirpalas laikomas 1-3 val., maišomas arba homogenizuojamas, kol ištirspta visos kietos medžiagos. Tuomet tirpalas perkeliamas į 1 litro matavimo kolbą ir skiedžiamas distiliuotu vandeniu iki žymens. Paruoštas reagentas tinkamas naudoti vieną mėnesį.

Geležies reagentas (Fe3+ _{koncentracija 5,6 g/l) ruošiamas 3,5 g žalio amonio geležies citrato su}

16 proc. geležies (Penta, Čekija) ištirpinant 100 ml distiliuoto vandens. Gaunamas visiškai skaidrus tirpalas, kuris ruošiamas kas savaitę ar dažniau.

Amoniako reagentas ruošiamas 100 ml koncentruoto amoniako (d = 0,92 g/ml, Chempur, Lenkija) skiedžiant distiliuotu vandeniu iki 300 ml.

Toliau ruošiama kontrolė ir tiriamasis mėginys. Kontrolė ruošiama 25 ml kolboje su šlifuotu kamščiu. Kolboje sumaišoma 10 ml degazuoto tiriamojo alaus ir 8 ml CMC/EDTA reagento. Užkimšus kolbą, tirpalas išmaišomas. Į tirpalą įlašinama 0,5 ml amoniako reagento, užkimšus kolbą, tirpalas dar kartą gerai sumaišomas. Kontrolinis mėginys baigiamas ruošti pripilant distiliuoto vandens iki 25 ml žymens. Gerai sumaišius mėginį įsitikinti, kad tirpalas skaidrus.

22 Tiriamasis mėginys ruošiamas 25 ml kolboje su šlifuotu kamščiu sumaišant 10 ml degazuoto tiriamojo alaus ir 8 ml CMC/EDTA reagento. Užkimšus kolbą, tirpalas išmaišomas. Įpilama 0,5 ml geležies reagento ir dar kartą gerai išmaišoma. Tuomet į tirpalą įlašinama 0,5 ml amoniako reagento, užkimšus kolbą, tirpalas dar kartą gerai sumaišomas. Tiriamasis mėginys baigiamas ruošti pripilant distiliuoto vandens iki 25 ml žymens ir gerai išmaišant. Įsitikinama, kad tiriamasis mėginys skaidrus. Po 10 minučių 10 mm kiuvetėje matuojama tirpalo absorbcija 600 nm ilgio bangoje prieš kontrolinį tirpalą.

Jei polifenolių koncentracija esanti aluje viršija 400 mg/l, mėginiai skiedžiami. Bendras polifenolių kiekis apskaičiuojamas pagal formulę:

P = A * 820 * F Formulėje:

P – bendra polifenolių koncentracija, mg/l; A – absorbcija 600 nm ilgio bangoje; F – skiedimo faktorius.

2.2.3. Alkoholio, ekstraktų ir santykinio tankio nustatymas

Metodas yra taikomas visų tipų alui alkoholio koncentracijai, matomojo (AE) ir pradinio (OE) ekstraktų kiekiui bei santykiniam tankiui nustatyti, panaudojant alkolaizerį ir tankio matuoklį Beer Analyzer Plus/DMA 4500 (Anton Paar).

Prieš atliekant matavimą, paruošiamas alaus mėginys: alus pašildomas iki 20 °C, iš jo pašalinama angliarūgštė, mėginys perfiltruojamas per piltuvėlį su filtravimo popieriumi. Paruoštu alaus mėginiu pripildoma kiuvetė, ji iš karto uždengiama ir dedama į įrangą analizei. Įrangai baigus analizuoti mėginį, išspausdinamas lapelis su tyrimo rezultatais.

2.2.4. pH nustatymas

Metodas yra taikomas visų tipų alaus pH nustatymui, naudojant pH matuoklį MP220 (Mettler Toledo). Prieš darbą įsitikinama, kad pH matuoklis yra tinkamai sukalibruotas (kalibravimui naudojami komerciniai buferiniai tirpalai, kurių pH vertės – 4,01 ir 7,01). Tiriamas alaus mėginys yra degazuojamas ir įpilamas į stiklinę. Į stiklinę su tiriamu mėginiu įstatomas distiliuotu vandeniu nuplautas elektrodas, pH matuoklyje nuspaudžiamas mygtukas „Read“ ir pasirodžius nusistovėjusiai pH reikšmei, užsirašomas gautas tyrimo rezultatas. Po matavimo elektrodas nuplaunamas distiliuotu vandeniu ir patalpinamas į stiklinę su kalio chloridu (3 mol/l).

23 2.2.5. Alaus spalvos nustatymas

Metodas yra taikomas visų tipų alui, spalvos nustatymui spektrofotometriniu metodu. Alaus absorbcija matuojama 10 mm kvarcinėje kiuvetėje, 430 nm ilgio bangoje. Alaus spalva išreiškiama EBC vienetais. Remiantis Lietuvos Respublikos „Alaus apibūdinimo, gamybos ir prekinio pateikimo“ techniniu reglamentu (28), alus pagal spalvą skirstomas taip: šviesusis alus (≤ 15 EBC vnt.), pusšviesis alus (> 15 EBC vnt., ≤ 38 EBC vnt.) ir tamsusis alus (> 38 EBC vnt.).

Tiriamasis mėginys (200 ml) paruošiamas pirmiausiai jį degazuojant ir nufiltruojant per filtravimo popierių. Alus sušildomas iki maždaug 20 °C temperatūros. Jei tiriamo alaus optinio tankio reikšmė 430 nm bangoje nepatenka į spektrofotometro tiesiškumo ribas, mėginys turi būti skiedžiamas distiliuotu vandeniu. Toliau mėginys filtruojamas per membraninį filtrą (filtruoti nėra būtina, jei alaus drumstumas nesiekia 1 EBC vnt.). Tuomet spektrofotometru Lambda 25 (Perkin Elmer) matuojamas mėginio optinis tankis 430 nm ilgio bangoje. Kontrolei naudojamas demineralizuotas vanduo – spektrofotometras parodo optinį tankį 0,00. Tada į kitą kiuvetę pilamas paruoštas alaus mėginys ir matuojamas jo optinis tankis. Tiriamo alaus spalva apskaičiuojama pagal šią formulę:

Alaus spalva (EBC) = A430 × f × 25 Formulėje:

A430 – optinis tankis 430 nm ilgio bangoje (10 mm kiuvetėje);

f – praskiedimo faktorius.

Tyrimo metodo paklaida yra ± 2,4 proc.

2.2.6. Alaus kartumo nustatymas

Metodas yra taikomas visų tipų alui, karčiųjų medžiagų kiekiui nustatyti. Karčiosios medžiagos iš parūgštinto alaus ekstrahuojamos izooktanu. Kartumas išreiškiamas kartumo vienetais (BU).

Tiriamas alus pašildomas iki 20 °C temperatūros ir degazuojamas (degazavimo metu stengiamasi neprarasti putų, nes jos yra turtingas karčiųjų medžiagų šaltinis, taip pat negalima alaus degazuoti filtruojant). Į 50 ml plokščiadugnę kolbą paeiliui pilama 10 mL degazuoto alaus, 0,5 mL druskos rūgšties tirpalo (6 mol/l) ir 20 ml izooktano (analizinio grynumo). Kolba užkemšama kamščiu, dedama į mechaninę purtyklę RY-002 (Lg – automatic aps) ir purtoma 10 minučių kambario temperatūroje. Po purtymo mėginys paliekamas nusistovėti. Tuomet į mėgintuvėlį surenkamas skaidrus izooktano sluoksnis, mėgintuvėlis užkemšamas ir apie 30 minučių palaikomas tamsoje. Tada matuojamas izooktaninio sluoksnio optinis tankis 275 nm ilgio bangoje (10 mm kvarcinėje kiuvetėje). Kontrolei naudojamas grynas izooktanas. Dviejų matavimų optinio tankio skirtumas neturi viršyti 0,02. Tiriamo alaus kartumas apskaičiuojamas pagal šią formulę:

24 Formulėje A275 – dviejų matavimų optinio tankio vidurkis 275 nm ilgio bangoje (10 mm

kiuvetėje).

Rezultatas BU vienetais išreiškiamas suapvalinus skaičių iki sveiko skaičiaus, matavimai atliekami spektrofotometru Lambda 25 (Perkin Elmer).

2.2.7. Deguonies ir anglies dvideginio kiekio aluje nustatymas

Metodas yra taikomas į tarą išpilstytam visų tipų alui, deguonies ir anglies dvideginio kiekiams nustatyti. Tam, kad deguonies koncentracijos tyrimas būtų tikslus, matavimai turi būti atliekami netrukus po alaus išpilstymo į tarą. Tyrimas atliekamas naudojant kombinuotą angliarūgštės ir deguonies matavimo įrangą CboxQC (Anton Paar). Alaus mėginių tyrimui paruošti nereikia, į įrangą įstatoma alaus skardinė, PET (polietileno tereftalato) arba stiklinis butelis. Atlikus matavimą, prietaiso ekrane užrašomas anglies dvideginio kiekis aluje, išreikštas g/l, ir deguonies kiekis, išreikštas ppm. Pagal Lietuvos Respublikos „Alaus apibūdinimo, gamybos ir prekinio pateikimo“ techninį reglamentą (28), anglies dvideginio kiekis aluje turi būti ne mažesnis kaip 3,0 g/l.

2.2.8. Alaus drumstumo nustatymas

Metodas yra taikomas filtruoto alaus, kurio spalva yra ne didesnė kaip 40 EBC, drumstumui nustatyti. Tyrimas atliekamas panaudojant drumstumo matuoklį Vos Rota 90 (Haffmans). Drumstumo laipsnis išreiškiamas EBC formazino vienetais. Dažniausiai alaus drumstumą nulemia baltymų - polifenolių sąveika, ko pasekoje alus įgauna opalo spalvą.

Drumstumo matuoklis užpildomas kambario temperatūros vandeniu. Prieš atliekant matavimą, tiriamas alus degazuojamas ir sušildomas iki 20 °C temperatūros. Alus atsargiai supilamas į gerai nuriebalintą ir išplautą matavimo kiuvetę. Kiuvetė įstatoma į matavimo kamerą, atliekamas matavimas. Rezultatas po kiek laiko pateikiamas prietaiso ekrane.

2.2.9. Koloidinio stabilumo nustatymas

Metodas yra taikomas filtruoto alaus koloidiniam stabilumui nustatyti. Du nesukratyti alaus buteliai ar skardinės vertikaliai pastatomi į vandens vonelę. Vonelėje pilnai apsemtas alus laikomas 7 paras. Nurodytą laiką išlaikius alų vandens vonelėje, alus išimamas ir vertikalioje padėtyje kambario temperatūroje aušinamas apie 3 valandas. Tuomet alus 24 valandas šaldomas 0 °C temperatūros vonelėje. Praėjus 24 valandoms, iš karto matuojamas alaus drumstumas pagal skyrelį

„2.2.8. Alaus drumstumo nustatymas“. Rezultatai išreiškiami EBC formazino vienetais. Priimtinas rezultatas – 3 EBC.

25 2.2.10. Putos stabilumo nustatymas

Metodas yra taikomas visų tipų alaui, kurio anglies dvideginio koncentracija viršija 3,4 g/l, putos stabilumui nustatyti. Matavimas atliekamas panaudojant alaus putos stabilumo nustatymo įrangą NIBEM-T (Haffmans). Alus prieš tyrimą yra pašildomas iki 20 °C temperatūros, tuomet leidžiamas per putų plakimo įrenginį – gaunama standartinė alaus/putų stiklinė. Pasibaigus matavimui, prietaiso ekrane pasirodo rezultatas (sekundėmis). Putų stabilumu vadinamas laikas, per kurį putų sluoksnis nuslūgsta 3 cm.

2.2.11. Juslinė analizė

Alaus juslinė analizė atliekama dalyvaujant 8 apmokytiems alaus degustatoriams. Vertinama alaus išvaizda, aromatas ir skonis. Kiekvienas alaus degustatorius gauna degustacijos lapą, kur alaus mėginiai turi būti ivertinami balais (žiūrėti 3 lentelę) ir, esant poreikiui, pakomentuojami.

3 lentelė. Alaus išvaizdos, aromato ir skonio įvertinimo balais reikšmės.

Įvertinimas balais Reikšmė

1 Visiškai nepriimtinas 2 Nepriimtinas

3 Vidutiniškai priimtinas 4 Priimtinas

5 Labai priimtinas

2.3. Matematinė statistinė duomenų analizė

Bandymai buvo kartojami po tris kartus, siekiant užtikrinti tyrimo rezultatų patikimumą. Statistinė analizė atlikta Microsoft Office Excel programa. Ryšiams tarp skirtingų alaus savybių įvertinti buvo skaičiuojamas Pirsono koreliacijos koeficientas. Duomenų statistiniam patikimumui įvertinti naudota ANOVA, rezultatai statistiškai reikšmingi, kai p < 0,05.

26

3. REZULTATAI

3.1. Bendras polifenolių kiekis tirtame aluje

Bendro polifenolių kiekio tirtuose alaus mėginiuose rezultatai pateikti 5 paveiksle. Mažiausias polifenolių kiekis nustatytas nealkoholiniame aluje (Alus Nr. 1), daugiau polifenolių rasta silpname aluje (Alus Nr. 2) ir stipriame aluje (Alus Nr. 3); polifenolių kiekis atitinkamai 201,5 mg/l, 267,1 mg/l, 290,5 mg/l, kai alaus gamybos procese nebuvo naudojamas polifenolių stabilizatorius. Kai prieš filtraciją alus buvo stabilizuojamas, išpiltame aluje polifenolių kiekis buvo pastebimai mažesnis, jis sumažėjo 9,5 – 21,7 proc. Polyclar 10 buvo šiek tiek veiksmingesnis nei Polygel Plus, tai geriausiai pastebima stipriojo alaus atveju: Polyclar 10 naudojimas polifenolių kiekį sumažino 21,7 proc. (bendras polifenolių kiekis stabilizuotame aluje 227,5 mg/l), o tuo tarpu Polygel Plus tik 16,2 proc. (bendras polifenolių kiekis stabilizuotame aluje 243,4 mg/l).

5 pav. Bendras polifenolių kiekis tirtame aluje.

3.2.

Alaus mėginių santykinis tankis, alkoholio ir ekstraktų kiekis

Tirtų alaus mėginių santykinis tankis, pradinio ekstrakto (OE) kiekis, matomojo ekstrakto kiekis (AE) ir alkoholio kiekis tūrio procentais yra nurodyti 4 lentelėje. Lentelėje pateiktos matavimų vidurkių reikšmės. Išanalizavus lentelėje pateiktus rezultatus galima teigti, kad visose alaus rūšyse polifenolių stabilizatoriaus naudojimas neturėjo įtakos lentelėje nurodytiems alaus parametrams. Visais atvejais alaus Nr. 1 alkoholio kiekis gautas 0,49 tūrio proc., OE apie 6,89 proc., AE apie 5,96 proc., santykinis tankis 1,02. Alaus Nr. 2 alkoholio kiekis apie 5,43 tūrio proc., OE apie 12,31 proc., AE apie 2,13 proc., santykinis tankis 1,01, o alaus Nr. 3 alkoholio kiekis gautas apie 7,25 proc., OE apie 13,63 proc., AE apie 0,04 proc., santykinis tankis 1,00.

201,5 167,8 176,6 267,1 236,7 241,7 290,5 227,5 243,4 0 50 100 150 200 250 300

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

B endra s poli fe noli ų kiekis, m g/l

27 4 lentelė. Tirtų alaus mėginių santykinis tankis, alkoholio kiekis tūrio procentais, pradinio ir

matomojo ekstrakto kiekis. Lentelėje pateikti rezultatų vidurkiai ir standartinis nuokrypis.

Rodikliai

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Alkoholio kiekis, tūrio % 0,49 ± 0,01 0,49 ± 0,00 0,49 ± 0,01 5,42 ± 0,01 5,44 ± 0,01 5,43 ± 0,00 7,25 ± 0,01 7,26 ± 0,01 7,23 ± 0,01 OE, % 6,89 ± 0,01 6,89 ± 0,01 6,88 ± 0,01 12,30 ± 0,01 12,31 ± 0,01 12,31 ± 0,01 13,64 ± 0,01 13,64 ± 0,01 13,62 ± 0,01 AE, % 5,97 ± 0,01 5,95 ± 0,01 5,96 ± 0,01 2,14 ± 0,02 2,11 ± 0,02 2,13 ± 0,01 0,05 ± 0,02 0,02 ± 0,02 0,06 ± 0,02 Santykinis tankis 1,02 ± 0,00 1,02 ± 0,00 1,02 ± 0,00 1,01 ± 0,00 1,01 ± 0,00 1,01 ± 0,00 1,00 ± 0,00 1,00 ± 0,00 1,00 ± 0,00

3.3.

Alaus mėginių pH

Tirtų alaus mėginių pH vertės pateiktos 6 paveiksle. Nestabilizuoto alaus pH vertės buvo didesnės lyginant su stabilizuotu tos pačios rūšies alumi. Naudojant polifenolių stabilizatorių Polygel Plus buvo gautos mažesnės pH vertės nei stabilizuojant tą pačią alaus rūšį Polyclar 10 stabilizatoriumi. Vadinasi, bendras polifenolių kiekis aluje turi įtakos alaus pH vertei. Tarp bendro polifenolių kiekio ir pH aluje yra vidutinė tiesinė tiesioginė koreliacija, kur koreliacijos koeficientas r = 0,468 (alus Nr. 1), r = 0,640 (alus Nr. 2), r = 0,670 (alus Nr. 3), o statistinis patikimumas visais atvejais p < 0,001.

6 pav. Tirtų alaus mėginių pH.

4,54 4,51 4,44 4,45 4,41 4,36 4,32 4,29 4,26 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

pH

28

3.4.

Alaus mėginių spalva

Tirtų alaus mėginių spalvos rezultatai pateikti 7 paveiksle. Alaus Nr. 1 spalva šviesiausia (6,07 EBC, kai alus nestabilizuotas), tamsesnis alus Nr. 3 (8,23 EBC, kai alus nestabilizuotas), tamsiausias alus Nr. 2 (9,27 EBC, kai alus nestabilizuotas), tačiau visos trys alaus rūšys pagal alaus reglamentą būtų priskirtos šviesiajam alui. Stabilizatorių panaudojimas nulėmė šviesenę alaus spalvą lyginant su nestabilizuotu alumi, taigi tarp polifenolių kiekio aluje ir alaus spalvos egzistuoja statistinė priklausomybė. Gauti koreliacijos koeficientai: r = 0,620 (alus Nr. 1), r = 0,864 (alus Nr. 2), r = 0,769 (alus Nr. 3). Visais atvejais statistinis reikšmingumas p < 0,001. Alaus Nr. 1 atveju nustatyta vidutinė tiesinė koreliacija, alaus Nr. 2 ir Nr. 3 atvejais – stipri tiesinė koreliacija. Taigi, mažėjant polifenolių kiekiui aluje, mažėja ir alaus spalvos EBC vienetai. Vis dėlto, nors naudojant Polyclar 10 visose alaus rūšyse buvo gautas mažesnis bendras polifenolių kiekis, alaus spalva labiau pakito stabilizuojant alų Polygel Plus.

7 pav. Tirtų alaus mėginių spalva.

3.5.

Alaus mėginių kartumas

Tirtų alaus mėginių kartumo vienetai pateikti 8 paveiksle. Karčiausias yra alus Nr. 1 (nestabilizuotame aluje 28,2 BU), mažiausiai kartus – alus Nr. 3 (nestabilizuotame aluje 17,6 BU). Iš diagramos matyti, kad panaudojus polifenolių stabilizatorių alaus kartumas pastebimai sumažėjo, o didžiausias pokytis nustatytas alaus rūšyje Nr. 2 (panaudojus Polyclar 10 kartumas sumažėjo 10 proc., o Polygel Plus – 6 proc.). Taigi, tarp bendro polifenolių kiekio aluje ir alaus kartumo egzistuoja stipri (alaus Nr. 1 ir Nr. 3 atvejais) arba labai stipri (alaus Nr. 2 atveju) tiesinė koreliacija. Gauti koreliacijos

6,07 5,73 5,33 9,27 8,43 8,17 8,23 7,77 7,47 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

Spalva

, E

B

C

29 koeficientai: r = 0,898 (alus Nr. 1), r = 0,926 (alus Nr. 2), r = 0,871 (alus Nr. 3). Visais atvejais rezultatų statistinis reikšmingumas p < 0,001.

8 pav. Tirtų alaus mėginių kartumas.

3.6.

Deguonies ir anglies dvideginio koncentracija alaus mėginiuose

Deguonies ir anglies dvideginio tyrimo rezultatai pateikti 5 lentelėje. Stabilizatoriaus panaudojimas alaus gamybos proceso metu nedarė įtakos deguonies ir anglies dvideginio koncentracijai aluje. Deguonies kiekis tirtame aluje: apie 0,023 ppm aluje Nr. 1, apie 0,047 ppm aluje Nr. 2, apie 0,066 ppm. Anglies dvideginio kiekis tirtame aluje: apie 0,459 g/l aluje Nr. 1, apie 0,500 g/l aluje Nr. 2, apie 0,500 g/l aluje Nr. 3. Mažiausi deguonies ir anglies dvideginio kiekiai gauti aluje Nr. 1.

5 lentelė. Deguonies ir anglies dvideginio koncentracija tirtuose alaus mėginiuose. Lentelėje

pateikti rezultatų vidurkiai ir standartinis nuokrypis.

Rodikliai

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Be s tab il iz ator iau s P ol yc lar 1 0 P ol yg el P lu s Deguonies kiekis, ppm 0,024 ± 0,002 0,022 ± 0,005 0,022 ± 0,001 0,046 ± 0,003 0,051 ± 0,003 0,045 ± 0,002 0,066 ± 0,005 0,063 ± 0,003 0,068 ± 0,015 CO2 kiekis, g/l 0,457 ± 0,009 0,458 ± 0,005 0,463 ± 0,004 0,502 ± 0,004 0,498 ± 0,005 0,500 ± 0,002 0,499 ± 0,004 0,499 ± 0,001 0,501 ± 0,003 28,2 26,7 27,3 21,7 19,8 20,4 17,6 17,1 17,0 14,0 16,0 18,0 20,0 22,0 24,0 26,0 28,0 30,0

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

Ka

rtuma

s,

B

U

30

3.7.

Alaus mėginių drumstumas ir koloidinis stabilumas

Drumstumo ir koloidinio stabilumo tyrimo rezultatai pateikti 9 paveiksle. Visų trijų rūšių atvejais stabilizatorių panaudojimas nulėmė mažesnį alaus drumstumą bei geresnį koloidinį stabilumą. Abiejų stabilizatorių efektyvumas buvo panašus: panaudojus stabilizatorių Polyclar 10 alaus Nr. 1 drumstumas pagerintas 25 proc. (nuo 1,5 EBC iki 1,1 EBC), alaus Nr. 2 atveju – 41 proc. (nuo 0,9 EBC iki 0,5 EBC), alaus Nr. 3 atveju – 60 proc. (nuo 1,2 EBC iki 0,5 EBC); panaudojus stabilizatorių Polygel Plus alaus Nr. 1 drumstumas pagerintas 38 proc. (nuo 1,5 EBC iki 0,9 EBC), alaus Nr. 2 atveju – 20 proc. (nuo 0,9 EBC iki 0,7 EBC), alaus Nr. 3 atveju – 60 proc. (nuo 1,2 EBC iki 0,5 EBC).

9 pav. Drumstumo ir koloidinio stabilumo tyrimo rezultatai skirtingose alaus rūšyse: a) alaus rūšis

Nr. 1, b) alaus rūšis Nr. 2, c) alaus rūšis Nr.3. 1,5 1,1 0,9 3,1 2,2 2,5 0,0 1,0 2,0 3,0

Be stabilizatoriaus Polyclar 10 Polygel Plus

EB

C

Drumstumas Koloidinis stabilumas

0,9 0,5 0,7 2,9 1,3 1,6 0,0 1,0 2,0 3,0

Be stabilizatoriaus Polyclar 10 Polygel Plus

EB

C

Drumstumas Koloidinis stabilumas

1,2 0,5 0,5 3,2 1,6 1,8 0,0 1,0 2,0 3,0

Be stabilizatoriaus Polyclar 10 Polygel Plus

EB

C

Drumstumas Koloidinis stabilumas a)

b)

31 Alaus Nr. 1 koloidinis stabilumas pagerėjo menkiausiai (28 proc. ir 19 proc., atitinkamai panaudojus Polyclar 10 ir Polygel Plus), geresnis koloidinis stabilumas gautas alaus Nr. 2 ir Nr. 3: su Polyclar 10 koloidinis stabilumas pagerėjo atitinkamai 55 proc. ir 48 proc., o su Polygel Plus – 44 proc. ir 43 proc. Stabilizavus alų tiek su Polyclar 10, tiek su Polygel Plus, visų trijų alaus rūšių koloidinis stabilumas nesiekė 3 EBC, o tai reiškia, kad toks alus yra priimtinas. Visgi naudojant stabilizatorių Polyclar 10, visais atvejais buvo gautas šiek tiek geresnis alaus koloidinis stabilumas nei naudojant Polygel Plus.

Kaip ir tikėtasi, alaus drumstumas ir koloidinis stabilumas priklauso nuo bendro polifenolių kiekio aluje. Šių statistinių priklausomybių koreliacijos koeficientai pateikti 6 lentelėje. Iš duomenų matoma, kad tarp bendro polifenolių kiekio aluje ir drumstumo yra vidutinė arba stipri tiesinė koreliacija, o tarp bendro polifenolių kiekio aluje ir koloidinio stabilumo yra stipri arba labai stipri tiesinė koreliacija. Visų rezultatų statistinis reikšmingumas p < 0,001.

6 lentelė. Bendro polifenolių kiekio aluje ir drumstumo, koloidinio stabilumo tiesinės koreliacijos

koeficientai. Rodikliai Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3 Bendras polifenolių kiekis -

drumstumas 0,73 0,67 0,89

Bendras polifenolių kiekis -

koloidinis stabilumas 0,89 0,86 0,94

3.8.

Alaus mėginių putos stabilumas

Tirtų alaus mėginių putos stabilumo rezultatai pateikti 10 paveiksle. Nestabilizuotos alaus rūšies Nr. 1 putos stabilumas buvo geriausias (296,0 s) lyginant su kitomis nestabilizuotomis alaus rūšimis (285,0 s ir 294,3 s), tačiau panaudojus stabilizatorių (tiek Polyclar 10, tiek Polygel Plus) geresni putos stabilumo rezultatai buvo gauti su alaus rūšimi Nr. 2 (atitinkamai 264,0 s ir 267,3 s). Šiek tiek geresnis visų trijų alaus rūšių putos stabilumas gautas panaudojant stabilizatorių Polygel Plus.

Tarp bendro polifenolių kiekio aluje ir alaus putos stabilumo egzistuoja tiesinė koreliacija. Alaus Nr. 1 ir alaus Nr. 3 atvejais koreliacija yra labai stipri (koreliacijos koeficientai atitinkamai r = 0,919 ir r = 0,901), o alaus Nr. 2 atveju koreliacija yra vidutinė (koreliacijos koeficientas r = 0,685). Alaus Nr. 3 rezultatų statistinis reikšmingumas p = 0,0056, kitų rezultatų p < 0,001.

32 10 pav. Tirtų alaus mėginių putos stabilumas.

3.9.

Alaus mėginių juslinė analizė

Alaus mėginių juslinė analizė buvo vykdoma tris kartus, kiekvieną kartą analizuojant atskirą alaus rūšį. Vienos degustacijos metu dalyviai gaudavo po 6 tos pačios alaus rūšies pavyzdžius: 3 alaus pavyzdžius laikytus šaltai ir tamsoje (alus be PVPP stabilizatoriaus, Polyclar 10 stabilizuotas alus, Polygel Plus stabilizuotas alus) bei 3 analogiškus alaus pavyzdžius, kurie prieš tai buvo laikyti šiltai ir šviesoje. Pirmuoju atveju alus laikomas nepaveiktu, o antruoju atveju alus laikomas paveiktu, kadangi jis buvo laikomas sąlygomis, paspartinančiomis alaus senėjimo požymių atsiradimą. Juslinės analizės rezultatų suvestinė pateikta 7 lentelėje.

Juslinė analizė parodė, kad visais atvejais nepaveikto alaus išvaizda, skonis ir kvapas buvo įvertinti kaip priimtini arba labai priimtini. Taigi, polifenolių stabilizatorių panaudojimas šviežiai išpilto alaus juslinėms savybėms nepakenkė, nepastebėti jokie drumstumo pokyčiai. Tačiau įvertinus paveiktą alų Nr. 1 pastebėta, kad alaus be stabilizatoriaus išvaizda buvo pakitusi, degustatoriai atidžiau įsižiūrėję pastebėjo aluje netirpių dalelių. Tokių dalelių akivaizdžiai mažiau arba visai nebuvo paveiktame aluje Nr. 1, kuris buvo stabilizuotas Polyclar 10 ir Polygel Plus. Skirtumas tarp Polyclar 10 stabilizuoto alaus ir Polygel Plus stabilizuoto alaus nepastebėtas, degustatoriai tik šiek tiek geriau įvertino Polygel Plus stabilizuoto alaus skonį ir kvapą.

Paveikto ir nestabilizuoto alaus Nr. 2 išvaizda įvertinta taip pat šiek tiek prasčiau nei paveikto ir stabilizuoto tos pačios rūšies alaus. Stabilizatoriaus pasirinkimas įtakos šio alaus juslinėms savybėms neturėjo.

Paveikto alaus Nr. 3, kuris buvo stabilizuotas, išvaizda taip pat buvo įvertinta geriau nei alaus be stabilizatoriaus. Šiuo atveju alaus be stabilizatoriaus spalva kai kurių degustatorių buvo įvardinta

296,0 252,3 262,3 285,0 264,0 267,3 294,3 260,7 266,3 200,0 220,0 240,0 260,0 280,0 300,0

Alus Nr. 1 Alus Nr. 2 Alus Nr. 3

P

utos

stabilum

as, s

33 kaip „lengvo opalo“, t.y. alus pasirodė neskaidrus. Tačiau dauguma degustatorių tokio alaus defekto nepastebėjo.

7 lentelė. Tirtų alaus mėginių juslinės analizės rezultatų suvestinė. Įvertinimas balais: 1 – visiškai

nepriimtinas, 2 – nepriimtinas, 3 – vidutiniškai priimtinas, 4 – priimtinas, 5 – labai priimtinas. Lentelėje pateikti įvertinimų vidurkiai ir standartinis nuokrypis.

Mėginiai Išvaizda Skonis Kvapas

Alus Nr. 1 Be stabilizatoriaus Nepaveiktas _{4,6 ± 0,5 4,9 ± 0,4 4,9 ± 0,4} Paveiktas 2,9 ± 0,4 3,9 ± 0,4 3,4 ± 0,5 Polyclar 10 Nepaveiktas 4,6 ± 0,5 4,9 ± 0,4 4,8 ± 0,5 Paveiktas 4,0 ± 0,8 4,0 ± 0,5 3,5 ± 0,5 Polygel Plus Nepaveiktas 4,9 ± 0,4 4,8 ± 0,5 4,9 ± 0,4 Paveiktas 4,0 ± 0,5 4,3 ± 0,5 3,8 ± 0,7 Alus Nr. 2 Be stabilizatoriaus Nepaveiktas 4,9 ± 0,4 4,9 ± 0,4 4,8 ± 0,5 Paveiktas 3,5 ± 0,5 4,1 ± 0,4 3,5 ± 0,5 Polyclar 10 Nepaveiktas 4,8 ± 0,5 4,9 ± 0,4 4,9 ± 0,4 Paveiktas 4,0 ± 0,5 4,1 ± 0,6 3,1 ± 0,6 Polygel Plus Nepaveiktas 4,9 ± 0,4 4,8 ± 0,5 4,9 ± 0,4 Paveiktas 4,1 ± 0,6 4,0 ± 0,5 3,3 ± 0,5 Alus Nr. 3 Be stabilizatoriaus Nepaveiktas 5,0 ± 0,0 4,9 ± 0,4 4,9 ± 0,4 Paveiktas 3,8 ± 0,5 4,1 ± 0,4 3,5 ± 0,5 Polyclar 10 Nepaveiktas 4,9 ± 0,4 5,0 ± 0,0 5,0 ± 0,0 Paveiktas 4,0 ± 0,5 3,9 ± 0,4 3,8 ± 0,5 Polygel Plus Nepaveiktas _{5,0 ± 0,0 5,0 ± 0,0 4,9 ± 0,4} Paveiktas 3,8 ± 0,5 3,9 ± 0,6 3,3 ± 0,7

Vienas degustatorius pažymėjo, kad alus Nr. 2 be stabilizatoriaus (tiek paveiktas, tiek nepaveiktas) pasirodė kartesnis nei kiti tos pačios alaus rūšies pavyzdžiai. Dauguma degustatorių sutiko, kad visų paveiktų alaus rūšių kvapas buvo pakitęs (nepriklausomai nuo to, ar alus buvo stabilizuotas ar ne), kvape buvo juntama alaus oksidacija, taip pat pašalinis, šviesos sukeltas nemalonus aromatas (kitaip vadinamas „skunkas“).

Alaus juslinių savybių analizė parodė, kad stabilizatorių panaudojimas teigiamai veikia alaus koloidinį stabilumą, tačiau tuo pačiu nepakenkia kitoms alaus juslinėms savybėms. Kitų alaus parametrų pokyčiai yra sąlyginai maži ir menkai pastebimi net ir apmokytų alaus degustatorių.

34

4. REZULTATŲ APTARIMAS

Šiame darbe buvo tirtos trys skirtingos alaus rūšys (alus Nr. 1 – nealkoholinis alus, Nr. 2 – silpnasis alus, Nr. 3 – stiprusis alus). Kiekviena rūšis buvo tirta trimis atvejais: alaus gamybos proceso metu nenaudojant polifenolių stabilizatoriaus, naudojant stabilizatorių Polyclar 10 ir naudojant stabilizatorių Polygel Plus.

Polifenolių stabilizatoriai veikia prisijungdami prie aluje esančių polifenolių ir su jais sudarydami netirpius kompleksus, kurie vėliau pašalinami filtracijos metu (27). Tokiu būdu aluje mažinamas polifenolių kiekis. Kaip ir tikėtasi, atliktas bendro polifenolių kiekio aluje tyrimas parodė, kad Polyclar 10 ir Polygel Plus stabilizatorių panaudojimas prieš filtraciją lėmė nuo 9,5 iki 21,7 proc. mažesnį polifenolių kiekį aluje. Nustatyta, kad bendras polifenolių kiekis aluje skiriasi priklausomai nuo alaus rūšies. Kadangi alaus polifenoliai ateina iš salyklo ir apynių, o skirtingų alaus rūšių gamybai naudojamos skirtingos salyklo ir apynių rūšys, atitinkamai skiriasi ir bendras polifenolių kiekis alaus rūšyse (29).

Kai aluje sumažėja drumstumą sukeliančių polifenolių kiekis, jie nebegali jungtis prie baltymų ir dėl to aluje nebesusidaro netirpūs polifenolių – baltymų kompleksai. Taigi, mažesnis polifenolių kiekis lemia mažesnį alaus drumstumą ir koloidinį stabilumą (30). Drumstumas stabilizuoto alaus mėginiuose sumažėjo nuo 20 iki 60 proc., alaus rūšies Nr. 3 atveju stabilizatoriaus poveikis buvo efektyviausias. Stabilizuoto alaus koloidinis stabilumas buvo pagerintas nuo 19 iki 55 proc., geresni rezultatai gauti stabilizuojant alaus rūšis Nr. 2 ir Nr. 3.

Yra žinoma, kad didesnės molekulinės masės polifenoliai lemia tamsesnę alaus spalvą (17). Šiame darbe atlikti tyrimai patvirtino šį teiginį, kadangi mažėjant polifenolių kiekiui aluje, mažėjo ir alaus spalvos EBC vienetai.

Kiti tyrėjai yra nustatę ryšį tarp bendro polifenolių kiekio aluje ir alaus kartumo (22,31). Kai kurie polifenoliai bei jų oksidacijos produktai alui suteikia kartumą ir liežuvio traukimo pojūtį (32). Šio darbo metu nustatyta, kad stabilizatorių panaudojimas taip pat turėjo įtakos alaus kartumui – jis pastebimai sumažėjo visose alaus rūšyse. Labiausiai sumažėjo alaus Nr. 2 kartumas: stabilizuojant alų Polyclar 10 kartumas sumažėjo 10 proc., o naudojant Polygel Plus – 6 proc.

Tarp putos stabilumo ir polifenolių kiekio aluje egzistuoja koreliacija – mažėjant polifenolių kiekiui, mažėja ir putos stabilumas (33). Atlikti alaus mėginių tyrimai patvirtino šį faktą. Polifenolių stabilizatoriaus panaudojimas labiausiai paveikė alaus rūšies Nr. 1 putos stabilumą. Visų trijų alaus rūšių geresnis putos stabilumas išlaikytas alų stabilizuojant Polygel Plus medžiaga.

Nors polifenolių pašalinimas neabejotinai pagerina alaus koloidinį stabilumą ir galiojimo laiką, PVPP stabilizatoriai nėra selektyvūs, todėl kartu su drumstumą sudarančiais polifenoliais pašalinami

35 ir polifenoliai, suteikiantys alui tam tikrą skonį (30,31). Vis dėlto, juslinės analizės metu degustatoriai nepajautė didelio skonių skirtumo tarp alaus mėginių su skirtingu polifenolių kiekiu.