Окиснювальне старіння пива та його стабілізація (стр. 6 из 7)
Як видно, додавання аскорбінової кислоти призводить до збільшення глибини окиснення сусла. Можливість перебігу процесу аскорбатзалежного залізоініційованого окиснення перевірялася і безпосередньо на пиві (рис.3.14).
 | ||
 |
Як видно з рис.3.15 іонол уповільнює окиснення сусла. Це означає, що залізоініційоване окиснення компонентів сусла за участю ферментів йде за радикально-ланцюговим механізмом Аналогічні результати отримані і в умовах аскорбатзалежного залізоініційованого окиснення сусла (рис.3.16).
Таким чином, отримані залежності (рис.3.15;3.16) свідчать про те, що залізоініційоване ферментативне і аскорбатзалежне окиснення компонентів сусла (пива) відбувається за однаковим механізмом.
Вище для встановлення речовин, які призводять до перебігу окиснювальних процесів пива, хемілюмінесцентним методом було перевірено вплив добавок деяких компонентів пива на кінетику окиснення напою. Для підтвердження результатів, отриманих в такий прийом, було проведено серію дослідів на модельних розчинах пива (розчини окремих компонентів пива (сусла) у фосфатному буфері з рН=5,4; Т=400С; С(Fe2+)= 5 ∙10-3 моль/л ) газоволюмометричним методом. Проведені досліди показали:
· сахара (глюкоза, фруктоза, сахароза) не поглинають кисню в заданих умовах
· вільні амінокислоти (фенілаланін, цистеїн, гліцин) у концентраціях, наявних у суслі та пиві, дуже слабо поглинають кисень
· ненасичені карбонові кислоти (лінолева к-та) в концентраціях, наявних в суслі, поглинають кисень з великою швидкістю.
Криві поглинання кисню суслом та модельним розчином лінолевої кислоти у фосфатному буфері зображені на рис.3.17.
На газоволюмометричній кривій модельного розчину лінолевої кислоти є період індукції. Крива поглинання кисню суслом такого періоду не має. Відмінність можна пояснити тим, що на початкових стадіях окиснення розчину лінолевої кислоти відбувається накопичення пероксидів (первинних продуктів окиснення), які в результаті розпаду прискорюють окиснювальні процеси. У суслі такі речовини є, тому воно окиснюється без періоду індукції. Варто відмітити, що після періоду індукції газоволюмометрична крива розчину кислоти виходить приблизно на один рівень з газоволюмометричною кривою сусла. Це означає, що головний внесок у процеси окиснення сусла (пива) вносять саме ненасичені карбонові кислоти.
Після з'ясування всіх можливих механізмів окиснювального старіння пива (сусла), встановлення речовин, які є відповідальними за перебіг чи прискорення таких процесів у напої та речовин, що здатні уповільнювати окиснювальні процеси, заключним етапом роботи було опробування різних антиоксидантів та рослинних екстрактів, що містять такі речовини для антиокиснювальної стабілізації пива (сусла). Результати цих експериментів викладено в табл.3.2; 3.3.
Таблиця 3.2 – Зміна параметрів ХЛ пива при введенні різних антиоксидантів. Т=700С,W(Na2S2O8) =7%
| Антиоксидант (С= 5 ∙10-6 моль/л) | h1/ h01 | h2/ h02 | τ/ τ0 |
| Пиво без добавок | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Кофейна к-та | 1,5 | 0,86 | 1,3 |
| Кверцетин | 1,2 | 1,1 | 1,1 |
| Протокатехова к-та | 1,3 | 0,97 | 1,1 |
| Ферулова к-та | 1,5 | 0,94 | 1,3 |
| Галова к-та | 1,1 | 0,77 | 1,1 |
| Етиловий ефір галової к-ти | 1,1 | 0,74 | 1,1 |
| Іонол | 1,4 | 0,96 | 1,1 |
| Фенол 2246 | 1,3 | 0,97 | 1,2 |
Таблиця 3.3 – Зміна параметрів ХЛ пива при введенні рослинних екстрактів. Т=700С,W(Na2S2O8) =7%
| Рослинний екстракт (W=0,0001%) | h1/ h01 | h2/ h02 | τ/ τ0 |
| Пиво без добавок | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Деревина дуба | >1,5 | 0,88 | 1,4 |
| Коріння кровохлебки | >1,5 | 1,1 | 1,1 |
| Трава звіробою | 0,96 | 0,76 | 1,3 |
| Плоди горобини | >1,5 | 1,1 | 1,2 |
| Шишки хмелю | >1,5 | 1,2 | 1,2 |
| Листя толокнянки | >1,5 | 0,96 | 1,2 |
Отримані результати свідчать щодо можливості антиокиснювальної стабілізації пива класичними антиоксидантами радикально-ланцюгових процесів чи рослинними екстрактами, про що свідчить збільшення періодів індукції при окисненні пива після внесення зазначених речовин.
Також було перевірено можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла водно-етанольним екстрактом деревини дуба у суміші з аскорбіновою кислотою (рис.3.18).
Як видно, антиокиснювальна стабільність сусла при додаванні вищевказаних речовин підвищилася. Це адекватно збільшенню періоду індукції та зменшенню величини другого піку на отриманій кривій.
З результатів, наведених в табл.3.2, видно, що додавання таких речовин, як кофейна чи ферулова кислота призводить до найвищої антиокиснювальної стабілізації, якщо виходити з відношення τ/τ0. Так само і серед рослинних екстрактів найбільшу антиокислювальну активність проявив екстракт з деревини дуба.
Таким чином, проведені досліди дозволили визначити всі процеси окиснювального старіння, яким підвержено пиво. Було опробовано для вивчення таких процесів газоволюмометричний та хемілюмінесцентний методи дослідження, які до цього моменту не використовувалися для цих цілей. Розроблений варіант методики використання цих методів, як виявилось, є дуже зручним для отримання якомога повнішої та об'єктивної інформації про перебіг окиснювальних процесів у досліджуваному субстраті (пиво, сусло). Також можливе використання цих методів дослідження по розробленій методиці для оцінки антиокиснювальної активності різних речовин чи рослинних екстрактів, використовуючи у якості субстрату пивне сусло. Доведено, що всі окиснювальні процеси, що перебігають у пиві, відбуваються за радикально-ланцюговим механізмом. Було ідентифіковано всі речовини, які здатні прискорювати чи уповільнювати такі процеси. Як виявилось, прискорити окиснювальні процеси (знизити антиокиснювальну стійкість пива) здатні кисень, речовини перекисної природи, метали змінної валентності, надмірний рівень речовин білкової та ліпідної природи, що також негативно впливає на антиокиснювальну стійкість напою. Речовинами, що здатні гальмувати такі процеси, є сполуки фенольної природи та рослинні екстракти, що містять такі речовини. Причому природні феноли (кофейна к-та, ферулова к-та ) проявили сильніший вплив на антиокиснювальну стійкість пива, ніж синтетичні (іонол, фенол 2246). Була виявлена можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла, що дає можливість вплинути на перебіг процесів окиснювального старіння в пиві ще на ранніх стадіях його виготовлення.
Така інформація дозволяє побудувати повну картину всього спектру окиснювальних процесів, що здатні призводити до “старіння” напою та методів боротьби з ними. Це стане на заваді розробки заходів антиокиснювальної стабілізації пива, які можуть бути впроваджені у виробництво, що обов'язково позитивно вплине на якість даного харчового продукту.
Висновки
1. Опробовано газоволюмометричний та хемілюмінесцентний методи дослідження для вивчення процесів окиснювального старіння пива. Розроблений варіант методики використання цих методів є дуже зручним для отримання об'єктивної інформації про перебіг окиснювальних процесів в досліджуваному субстраті.
2. Запропоновано використання цих методів дослідження по розробленій методиці для оцінки антиокиснювальної активності різних речовин чи рослинних екстрактів, використовуючи у якості субстрату пивне сусло.
3. Доведено, що окиснювальні процеси, ініційовані персульфатом натрію, перебігають в пиві і суслі за радикально-ланцюговим механізмом.
4. Ідентифіковано речовини, які здатні прискорювати чи уповільнювати процеси окиснення в пиві.
5. Виявлена можливість антиокиснювальної стабілізації пивного сусла фенолами, що дає можливість вплинути на перебіг процесів окиснювального старіння в пиві ще на ранніх стадіях його виготовлення.