ROMNIA
MINISTERUL EDUCAIEI , CERCETRII I TINERETULUI
UNIVERSITATEA DE TIINTE AGRICOLE I MEDICIN VETERINAR
CLUJ-NAPOCA
Str.Mntur Nr. 3-5, 400372 Cluj-Napoca, Romnia
Tel.+40-264-596.384, fax: +40-264.593.792
FACULTATEA DE STIINA I TEHNOLOGIA ALIMENTELOR
SPECIALIZARE:
SISTEME DE PROCESARE I CONTROLUL CALITII PRODUSELOR ALIMENTARE
AUTENTIFICAREA PRODUSELOR AGROALIMENTARE
AUTENTIFICAREA BERII
PRIN IDENTIFICAREA ACIZILOR ORGANICI PROVENITI DIN HAMEI
PROFESOR Dr. COORDONATOR: MASTERAND ANUL1
CARMEN SOCACIU GEORGIU MONICAVICTORIACluj Napoca2013
CUPRINS
INTRODUCERE: SCOP I OBIECTIVE
CAPITOLUL I: DOCUMENTARE BIBLIOGRAFIC
1.1 BEREA: scurt istoric, noutati, definitia berii, calitatea
berii, tipuri de bere, compozitie chimic a berii, clasificarea
berii. Tehnologia de fabricaie a berii, Markerii de autenticitate i
metodele utilizate pentru determinarea lor1.2 HAMEIUL: scurt
istoric, definiia hameiului, originea hameiului, descrierea
plantei, recoltarea, proprieti, componentele hameiului.CAPITOLUL
II: CERCETRI PROPRII
2.1 AUTENTIFICAREA BERII PRIN IDENTIFICAREA ACIZILOR ORGANICI
DIN HAMEI 2.1.1 Principiul metodei;
2.1.2 Materiale i metode folosite;
2.1.3 Descrierea metodelor folosite;
2.1.4 Rezultate i discuii.
2.2 ALTE METODE SPECTROFOTOMETRICE FOLOSITE PENTRU
AUTENTIFICAREA BERII 2.2.1 Determinarea pH-ului berii. 2.2.2
Determinarea culorii berii cu ajutorul spectrofotometrului
2.2.3 Determinarea substantelor amare din bere cu ajutorul
spectrofotometruluiCONCLUZII GENERALE
BIBLIOGRAFIE
INTRODUCERE: SCOP I OBIECTIVE Cerinele exigente ale
consumatorilor din ultimii ani i dorina productorilor autohtoni de
a exporta ct mai mult din trile din Uniunea European, odat cu
integrarea Romniei din anul 2007, fac ca problemele legate de
calitatea i sigurana bauturilor alcoolice nedistilate s ii preocupe
tot mai mult pe productorii romni. Noi metode de verificare a
produselor se implementeaz n fiecare an, metode utilizate pentru a
determina amprenta produselor finite pentru a se putea stabili
autenticitatea acestora. n lucrarea de faa mi-am propus s identific
prezena acizilor organici din hamei, necesar pentru fabricarea
berii, cu ajutorul spectroscopiei din domeniul UV-Vis precum i cu
ajutorul spectrofluorimetriei.
Spectroscopia din domeniul UV-Vis este o metod de analiz
aplicabil compuilor organici n a cror structur exist legturi
multiple n conjugare (compui nesaturai i aromatici). Astfel, s-a
cutat identificarea acizilor organici din hamei pentru a stabili
autenticitatea mai mulor sortimente de bere din comer.
Spectrofluorimetria este un tip de spectroscopie de fluorescenta
electromagnetic care analizeaz o prob. Aceasta implic utilizarea
unui fascicul de lumin,de obicei, lumina ultraviolet care excit
electronii din molecule de anumii compui i i face s emit lumina, n
general, dar nu n mod necesar, lumina vizibil. O tehnic
complementar este spectroscopia de absorbie. Scopul acestei lucrri
l-a constituit de fapt identificarea acizilor organici din hamei
necesar pentru autentificarea mai mulor sortimenete de bere prin
utilizarea unor metode moderne de analiz spectrofotometrul UV-Vis i
spectrofotometrul de fluorescen ( spectrofluorimetrul). Principalul
obictiv pentru realizarea acestei lucrri a fost identificarea
acizilor organici din hamei din mai multe tipuri de bauturi
alcoolice nedistilate cu ajutorul spectrofotometrului UV-Vis i a
spectrofotometrului de fluorescen folosind metodele moderne pentru
analiz. Structura lucrrii: lucrarea este compus din dou pri
principale, denumite studiu bibliografic i cercetri proprii,
incluznd materialele i metodele utilizate, rezultatele obinute i
discuiile aferente acestui capitol. n aceast lucrare, m-am
concentrat foarte mult asupra rolului i importanei berii asupra
consumatorilor din punct de vedere al calitii i siguranei
acesteia.
Aceast lucrare este structurat n 2 capitole la care se adaug
discuiile i concluziile aferente acesteia. Prima parte cuprinde
studiul bibliografic despre buturile alcoolice nedistilate:
definirea, clasificarea, compozitia chimica a berii, tipuri de
bere, tehnologia de obinerea a buturilor alcoolice nedistilate
mbuteliate precum i un scurt istoric al hameiului, compozitia
chimica a acestuia, descrierea plantei, a modului acestuia de
utilizare in industria berii etc. Partea a doua cuprinde
cercetriile proprii- identificarea acizilor organici din hamei
pentru a putea autentifica mai multe sortimente de bere din comet
precum si alte analize spectrofotometrice asupra berii. Am descris
principiul metodei, materialele si metodele utilizate, rezultatele
si discutiile aferente precum si concluziile generale. Am ales i
tratat cu o deosebit placere i cu mult interes aceast tem deopotriv
fundamental i totodat util din dorina de a aduce un plus de
cunoatere n acest domeniu. Am fost interesat de tot ceea ce nseamn
tehnologia de fabricaie a buturilor alcoolice nedistilate,calitatea
acestora i metodele prin care se pot obine cu uurin rezultate n
ceea ce privete continutul lor in diferite substante. n aceast
lucrare am apelat la anumite metode precum: culegerea de informaii
urmate de prelucrarea acestora, interpretarea rezultatelor.Am
folosit i cteva tehnici: cutarea n diferite site-uri de
specialitate a unor informaii care mi-au fost utile n realizarea
acestei lucrri, studiul literaturii de specialitate i selectarea
informaiilor disponibile. De asemenea, ca surse de informare am
folosit: crile specializate n domeniul autentificarii produselor
agroalimentare.
Pentru atingerea obiectivelor enunate, n concluziile acestei
lucrri am efectuat o cercetare tiinific calitativ.
n opinia mea, tema aleas aduce un plus de cunoatere n acest
domeniu, este o tem foarte interesant i totodat util. Tocmai din
acest motiv, consider c tema aleas pe care am realizat-o m va
determina s doresc s continui aceast activitate de cercetare pentru
a cunoate ct mai multe lucruri legate de aceast tem si nu
numai.PARTEA NTI
DOCUMENTARE BIBLIOGRAFIC
I. BUTURI ALCOOLICE NEDISTILATE
SCURT ISTORIC BERE Berea este o bautura aparte, chiar speciala.
O tablita sumeriana de acum 6000 de ani aducea omenirii secretul
fabricarii acestei bauturi. Pe vremea aceea insa, sumerienii nu
aveau acces la aceasta licoare aurie. Era o bautura divina si, ca
atare, ea era destinata doar zeitei fertilitatii. Mult mai tarziu,
in Evul Mediu, calugarii consumau bere mai ales in timpul postului,
ca inlocuitor al carnii. Prin urmare, berea este un aliment
datorita continutului in glucide, proteine, vitamineleB1, B6, B3,
b12, PP, E, acid folic, nicotinic, potasiu, magneziu etc. Berea
este o bautura alcoolica nedistilata, obisnuita prin fermentarea cu
drojdie a unui must realizat din malt, apa si fiert cu hamei. Unii
cercetatori studiind un numar mare de texte antice, cat si texte
tarzii au ajuns la concluzia ca in antichitate exista o legatura
stransa intre coacerea cerealelor si fabricarea berii. Coacerea
cerealelor este pana in zilele noastre un moment important in
fabricarea berii. Se pare ca berea era asemanatoare unei grasimi
groase de culoare intunecata, fara sa contina o cantitate mare de
alcool, insa foarte hranitoare. Datorita gustului deosebit, ea
ocupa un loc important in dieta oamenilor din acea vreme.
Arheologii de la Universitatea Cambridge au interprins un studiu al
proceselor de pregatire a berii si cerealelor in Egiptul antic.
Obiectul de studiu a fost gasit in mormintele in care s-au pastrat
ramasite de mancare si bere. Calitatea acestora depinde de zaharul
necesar pentru fermentatie. In zilele noastre pentru usurarea
procesului, semintele se pun la uscat, astfel incat se obtine
maltul. Maltul se fierbe, se strecoara si se adauga drojdie.
Potrivit retetei traditionale, pentru obtinerea unei drojdii
naturale se prepara un aluat din faina de grau, aluatul se pune la
copt pana cand mijlocul se intarea. Dupa care, bucatile din aluatul
copt se puneau intr-un decoct de malt pentru pregatirea berii. In
toata lumea, 20000 de feluri de bere sunt imbuteliate in 180 de
feluri, de la normala, slab alcoolizata, slab alcoolica, pils, la
amara, crema de bere si bere neagra. Berea a fost bautura populara
de mult timp. Tablele babiloniene de lut prezinta retete detaliate
de bere, ce se faceau in anii 4300 .C. Berea a foat fabricata si de
chinezii antici, asirieni si incasi. Un text egiptean din 1600 .C.
da peste 100 de retete ce folosesc berea. Acum cativa ani beraria
din New Castle, Anglia, au inbuteliat 1000 de sticle de bere blonda
Tutan Kamon dupa o reteta veche de 3200 de ani, gasita in templul
soarelufi de Regina Nefertiti. Fabricarea si comercializarea berii
a inceput in anul 1200 D.C. in Germania de astazi. In 1506 apare
Legea Germana a Puritatii care spune clar ca ingredientele berii
trebuie sa fie doar apa pura, orzoaica, hameiul si graul.
Inbutelierea berii a inceput in 1605. Un litru de bere echivaleaza
cu jumatate kg de cartofi, 65g unt, 6 oua, 0,75l lapte sau un sfert
de paine.
Berea este o bautura alimentara slab alcoolica, nedistilata,
obtinuta prin fermentatia intrerupta a unui must de malt, hamei si
apa. Berea contine componentele nutritive ale maltului si, in plus
produsi noi rezultati din fermentatia alcoolica adica acizi
organici: acetic, malic, lactic; aldehide; alcool superior;
vitamine hidrosolubile provenite din drojdie: B1, B2, B6, B12, PP,
H; factori de crestere: biotina, inozitol, acid pentatenic. In
Romania, berea nu este o bautura nationala, desi traditia
producerii acestei ``paini`` lichide este relativ veche.Virgilius
relateaza ca geto-dacii beau iarna o bautura din orz. Din perioada
romana nu avem referiri la producerea acestui suc cerealier pe
teritoriul Daciei. Incepand cu sfarsitul secolului al XIX-lea,
putem, in toate provinciile tarii sa urmarim evolutia fabricilor de
bere in functie de realizarea etichetelor lipite pe sticle, cea mai
eficace forma de reclama pana in zilele noastre. Acum se naste
simbolul emblemei unei fabrici de bere si renumele unui
sortiment.Cat de importanta a fost si este industria berii in tara
noastra se constata aruncand o privire pe harta Romaniei(1998):sunt
mentionate localitatile in care au existat sau exista in prezent
fabrici de bere care ofera consumatorilor o bautura curata,
hranitoare, cu calitati senzoriale la nivelul celor mai bune beri
fabricate pe plan mondial.NOUTATI Japonia face parte din tarile
traditionaliste si a fost cucerita relativ tarziu de catre bere.
Traditia a facut ca pana la al Doilea Razboi Mondial, batranul SAKE
sa vegheze, ca un venerabil sogun, consumul de bauturi din Japonia;
cel de bauturi occidentale , inclusiv berea, fiind la inceputurile
sale. Deschiderea larga spre cooperare cu restul lumii, spre
globalizare, a dovedit nu numai ca japonezii au o mare capacitate
de afirmare in diverse ipostaze, dar pastrand si ceea ce este mai
valoros din traditiile lor, ei pot totodata sa adopte ce este
pozitiv in alte tari. Astfel, o achizitie care a adus multa bucurie
consumatorilor japonezi, precum si prosperitate economica, in
randul producatorilor japonezi de bere, a fost consumul si
productia in ascensiune exponentiala a berii.In prezent, Japonia
este una dintre tarile care se numara printre statele care
realizeaza o mare productie de bere: 70 milioane de hectolitri
anual, iar aceasta productie continua, in mod constant sa creasca.
Ca in orice industrie de bere avansata, berarii japonezi au
elaborat si lansat noi tipuri de bere pe care consumtorii le-au
acreditat .O alta orientare a unora dintre berarii japonezi a fost
producerea sub licenta straina a unor tipuri superioare de bere.
Victoriile berarilor japonezi nu s-au oprit la cucerirea pietei
interne, ci ei au actionat si spre cucerirea unor piete externe,
astazi Japonia fiind o tara exportatoare de bere. Un exemplu
relevant pentru rapida expansiune a productiei de bere din Japonia
este fabrica de bere KIRIN. Aceasta a fost infiintata in 1907,
fiind in prezent al cincilea producator mondial de bere.Intelegand
ca o buna competitivitate implica si rezolvarea unor deziderate,
cum ar fi, o inalta tehnologie cu bune rezultate, in ceea ce
priveste calitatea produsului si reducerea cheltuielilor de
productie, berarii japonezi s-au preocupat de rezolvarea
problemelor tehnice de importanta majora. In aceasta ordine de
idei, berarii japonezi s-au dotat cu instalatii moderne cu valve,
pompe, armaturi si contoare de flux, cu separatoare eficiente, cu
schimbatoare de caldura performante, toate acestea ducand la
cresterea productivitatii.Prin specificul dinamismului lor in toate
domeniile expansiuni tehnice si economice, berarii japonezi se
situeaza pe primul loc important in clasamentul mondial al
producatorilor de bere.
Prima berarie din SUA s-a deschis in Manhattan in 1623.
Prima editie a festivalului berii Octoberfest s-a tinut in 1810
in Munchen, Germania.
Singura femeie care a avut o companie de bere de renume a fost
Elise Miller, ea a condus Miller
Brewing din Statele Unite in1938.
Republica Ceha are cel mai mare consum de bere, din lume, pe cap
de locuitor, cu 155de litri.DEFINITIA BERII Berea este o butur
natural, obinut prin zaharificarea plmezii de orz germinat (mal),
fierberea cu hamei i fermentarea alcoolic a mustului obinut. De
menionat c la fabricarea berii pot fi folosite i alte cereale
bogate n amidon sau materii prime zaharoase fermentescibile pentru
nlocuirea parial a orzului. Malul se obine din boabele de orz prin
germinare dirijat (ncolire). ncolirea orzului i obinerea malului
sunt necesare pentru activarea i producerea de amilaze care asigur
zaharificarea amidonului.
Hameiul este planta ale crei flori confer berii gustul amrui
specific, contribuie la formarea aromei, mbuntete spumarea,
limpezimea i conservabilitatea.CALITATEA BERII Calitatea berii este
influenat n foarte mare msur i de calitatea apei utilizate. Aceast
trebuie s ndeplineasc o serie de condiii stricte, mai ales n ceea
ce privete puritatea i duritatea (s fie sczut). Aprecierea calitii
berii se face prin intermediul caracteristicilor organoleptice i
fizico-chimice. Din punct de vedere organoleptic se apreciaz
aspectul, mirosul, aroma, gustul, volumul, fineea i perisabilitatea
spumei.
Aspectul berii trebuie s fie de lichid limpede, fr sediment sau
impuriti (berea pasteurizat poate avea un depozit redus de
sediment). Mirosul trebuie s fie plcut, caracteristic fiecrui tip,
cu arom de hamei sau mal, fr influene strine (miros de mucegai, de
acru etc.). Gustul trebuie s fie caracteristic fiecrui tip, amrui
(dulce-amrui n cazul berii Caramel), plcut. Berea turnat n pahar
trebuie s formeze o spum compact i persistent.Dintre
caracteristicile fizico-chimice, mai importante sunt: concentraia
mustului primitiv (coninutul de substan solubil al mustului care se
supune fermentaiei primare), concentraia alcoolic,
aciditatea
coninutul de CO2.
Stabilitatea berii la pstrare este redus la cea nepasteurizat
(12 zile, n condiii de refrigerare) i mare la berea pasteurizat (60
zile) sau sterilizat (un an).TIPURI DE BERE Tipul de bere obinut
depinde de tipul de mal folosit, respectiv de procesele de
prelucrare la care a fost supus acesta. Astfel, malul blond se
obine din orzoaic (sau orz de bun calitate) prin germinare dirijat,
uscare i vnturare. Malul brun rezult prin prjirea malului blond la
o temperatur de 150oC, iar cel negru prin prjirea la 170-200oC. n
majoritatea rilor (inclusiv n Romnia) se produce bere de fermentaie
inferioar, de urmtoarele tipuri: bere blond tip Pilsen, de culoare
galben-pai deschis, puternic hameiat, cu arom pur de hamei i
spumare intens;
bere blond tip Dortmund, de culoare galben-auriu, mai slab
hameiat;
bere brun tip MUnchen, de culoare nchis, slab hameiat, n care
predomin aroma de mal.SORTIMENTE DE BERE
TipProprietiMrci
Pils-alcool 4,4-4,8 % din volum-fermentaie inferioar-amreal
ridicat-arom fin de hameiPilsner, Radeberger, Urquell
Lager-alcool 4-4,6 % din volum-fermentaie inferioar-amreal
moderat-arom neutr de hameiCiuc, Ciuca, Golden Brau, Skol,
Neumarkt, Bucegi
Lager premium, Lager superpremium-alcool 4,5-5 % din
volum-fermentaie inferioar-amreal moderat-arom fin de
hameiHeineken, DAB, Carlsberg, Stella Artois, Goser, Tuborg, Silva,
Bergenbier, Ursus, Timioreana
Bere brun i negr-alcool 5-7 % din volum-fermentaie
inferioar-amreal ridicat-arom de hamei i de caramelKostritzer,
Silva dark
Ale-4,2-5,2% din volum-fermentaie superioar-culoare ntunecat,
sau foarte deschis, spum cremoas-amreal ridicat-este mai puin
carbogazoasGuiness, Porter, Bere alb-Weissbie
Bere fr alcool-0-0,5% din volum-culoarea paiului-amreal
moderat-gust i arom de must de bereDriver, Bitburger drive
alkoholfrei, Schlossgold
Berea la halb-conine un adaos de dioxid de carbon provenit de la
aparatul de debitare
COMPOZITIA CHIMICA Berea contine 93 % apa si restul de 7 %
alimente sanatoase cum ar fi: malt, drojdie de bere si hamei.
Compoziia chimic a berii este complex i variabil n funcie de
sortiment. Principalele substane coninute de bere sunt: alcoolul
etilic (pn la 6-7%), glucide nefermentate (4-5 %),dextrine, azot
solubil, vitamine (B1, B2, B6, PP, C), biotin, niacin, acid
pantotenic, etc, aducand in organism aproximativ 450 kcal / l,
arome, elemente minerale 2% (K, Mg, Fe etc.), acizi organici
(lactic, acetic, malic etc.), substane colorante, tanante i CO2
(circa 0,4%).
100 mililitrii de bere, pe lng ap i alcool mai conine:glucide
(4-5 g)- predomin maltoza, substane azotate (0,4g), glicerin
(0,25g), substane minerale (0,2g-potasiu 27 mg, fosfor 14 mg,
magneziu 6 mg, calciu 4 mg, sodiu 4 mg, zinc 0,2 mg), substane
amare, tanin, acizi organici (acetic, citric, malic), izohumulone,
vitamine (B1 0,035 mg, B2 0,025 mg, B6 0,047 mg, B12 0,2 g, niacin
0,52 mg, acid pantotenic 0,045 mg), flavonide, alcooli
superiori.
Berea nu conine aproape deloc, cupru, fier, vitamina C,
provitamina A, vitamina E, vitamina K.
Valoarea energetic a unei beri obinuite este de 43 kcal la
100ml.CLASIFICARE Dup coninutul n alcool etilic, berea se clasific
n 4 categorii: bere fr alcool; bere slab alcoolizat, cu 0,5-1,5%
alcool; bere obinuit, cu 3-4,5% alcool; bere cu peste 4,5%
alcool.SCURT ISTORIC HAMEIDEFINITIE Reprezinta o materie prima
indispensabila fabricarii berii conferindu-i acesteia gust amar si
o aroma specifica. Valoarea la fabricarea berii este data indeosebi
de substantele (rasinile )amare si de uleiurile esentiale aduse de
hamei. Rasinile reprezinta precursorii substantelor amare din bere
si determina si valoarea antiseptica a hameiului, iar uleiurile
esentiale sunt responsabile de aroma de hamei.
Componentele chimice ale hameiului contribuie la o mai buna
stabilitate si limpezire a mustului si la imbunatatirea insusirilor
de spumare a berii.ORIGINE Planta de hamei apartine din punct de
vedere botanic genului Humulus din familiaCannabiaceae si mai
precis speciei Humulus lupulus. Singura parte a plantei de hamei
care se utilizeaza la fabricarea berii este conul de hamei care
reprezinta inflorescenta femela.
DESCRIERE PLANTAHameiul este un arbust vivace, peren, dioic,
volubil, avnd o lungime de 3-6 m. Sietemul radicular al hameiului
este foarte bine dezvoltat, ptrunznd n sol mai bine de 2 m. Din
partea superioar a rdcinii, pornesc organe de nmulire vegetativ
(corzi i stoloni).
Tulpina propriu-zis a hameiului este scurt (30-40 cm.),
aflndu-se ngropat n stratul superficial al solului. Ea este
cunoscut sub denumirea de butuc. Din butuc pornesc organe vegetale
numite lstari sau coarde, care se regenereaz n fiecare an. Parile
subterane ale coardelor emit rdcini adventive, iar cele supraterane
emit lstari secundari de la axilele frunzelor.
Coardele principale se nfoar pe diferii supori, deobicei arbori,
"urcnd" pe acetia. Deoarece lstarii pot fi condui uor, hameiul a
putut fi ntrodus n cultur, n plantaii amenajate special acestui
scop, cu sisteme de susinere pe spalieri. n cultura de hamei exist
doar exemplare femele, conurile acestora recoltndu-se ca ingredient
de baz n fabricarea berii. Lstarii prezint pe suprafaa lor, numeroi
peri n form de crlig, peri prezeni i pe peiolul frunzelor.
Frunzele hameiului sunt digitat-lobate, avnd marginea limbului
dinat. Numrul lobilor foliari este impar i inconstant (1, 3, 5,
uneori 7). Frunzele se formez pe coarde, cte dou la un nod (frunze
opuse).
Florile de hamei sunt diferite n funcie de sex, deci de
individul pe care se formeaz. Plantele mascule poart flori mici, cu
perigon sepalod, adunate n inflorescene racemoase, care se formeaz
la axilele frunzelor. Florile femele formeaz conuri membranoase
ovoide sau globuloase., de 2-6 cm lungime. Conurile sunt
pedunculate, alctuite din numeroase bractei, care adpostesc florile
propriu-zise i fructele. La baza brcteelor exist nite peri
secretori care exret nite mici grunciori aurii, numii grunciori de
lupulin, foarte amari i deosebit de aromai.
Fructele sunt achene cu forma ovoid.
RECOLTARE Conurile de hamei trebuie culese pe cat posibil la
maturitate si in decurs a zece zile dupa atingerea maturitatii
tehnice. Recoltarea hameiului se face manual sau mecanic. Hameiul
proaspat recoltat contine 75-80% apa si pentru a putea fi conservat
el trebuie uscat cat mai repede dupa recoltare. In compozitia
conurilor de hamei intra atat substante comune tuturor vegetalelor
cat si substante specifice, care dau caracteristica si valoare
pentru fabricarea berii, ca substantele amare si uleiurile
esentiale, aduse de hamei.PROPRIETATI Asigurarea gustului amar in
bere (datorita acidului alfa-principalul precursor)
Uleiurile ofer aroma.
Modificarea performanei drojdiei n timpul
fermentaiei.
Contribuie la textura berii
Proprieti bactericide mpotriva unor microorganisme biologice
prevenind alterarea
Reduce spumarea n timpul fierberii mustului.
Ajuta la coagularea proteinelor n timpul fierberii.COMPONENTELE
SPECIFICE HAMEIULUI:Componentele specifice hameiului sunt :
uleiuri eterice
acizi amari
rasinile
sustante tanante.1. Uleiurile eterice sunt in proportie de 1% si
se prezinta sub forma unui lichid transparent, de culoare galben
aurie, cu gust slab amarui si aroma placuta.Componentele principale
sunt humulonul, cohumulonul, adhumulonul, prehumulonul si
posthumulonul. 2. Acizi amari sunt componentii cei mai importanti a
conurilor de hamei si se prezinta sub doua forme:
-acizi (humulon)4-12%
-acizi (lupulon)..4-6%Ei contribuie la formarea spumei, in
special humulonul si au actiune antiseptica.3. Rasinile din hamei
se impart in doua categorii :
rasini moi ;
rasini tari.Rasinile moi se impart la randul lor in:
rasini
rasini . Ele au gust amar, exercita o actiune antiseptica
puternica si asigura persistenta spumei berii.Rasinile moi
constituie 3-4% din substanta uscata a hameiului proaspat. Alfa
acizii i Acizii beta furnizeaz principiile bittering.(amarui)
Acesti acizi sunt n mare parte insolubili n ap rece i sunt mai
solubili n ap clocotit. Totui n timpul fierberii mustului, acizii
alfa sunt izomerizai n izo-acizi alfa, care sunt mult mai
solubili.
Acizii beta sunt mai puin solubili i sunt n mare parte
neschimbati n timpul fierberii mustului, i contribuie, prin urmare,
puin la amrciunea final a berii, cu excepia cazului n care sunt
oxidai.
Figura 1. Izomerizarea acid alfa n iso-alfa acid
Rasinile tari sunt cosiderate ca avand o slaba putere de
amarare, dar cu o buna solubilitate in must si in bere. In rasinile
tari din hamei a fost identificat xantohumolul.Rasinile tari sunt
prezente in hameiul proaspat in proportie de 1,5-2%.Substantele
tanante reprezinta 2-5% din substanta uscata.
Ele sunt de doua feluri : taninuri hidrolizabile (galotaninuri
si elagotaninuri) ;
taninuri condensabile sau nehidrolizabile (antocianidinele).
Substantele tanante participa la culoarea si gustul
berii.TEHNOLOGIA DE PRODUCERE A BERII
Procesul tehnologicTemperatura (oC)DurataObservaii
nmuierea malului11-152 zileBoabele se umecteaz i se depoziteaz n
spaii destinate acestui scop
Germinarea15-187 zileBoabele ncolesc, formndu-se n ele enzime
(amilaze) capabile s treacamidonuln dextrine (oligoglucidecu trei
sau mai multe moleculemonoglucidice) i apoi nmaltoz.
Uscarea malului(n funcie de sortul de bere, aceast etap
tehnologic, urmrete fie obinerea unui mal blond, fie a unui ma
brun)8010-15 oreSe obine malul blond, cu o umiditate mai mic de
4%
100-10520 oreMalul se brunific i umiditatea scade sub 3 %
Maturarea15-184-5 sptmniTransformarea amidonului n dextrine i n
maltoz se desvrete.
Mcinarea maluluiOperaiunea se execut n mori, obinndu-seo fin mai
grosier
Plmdirea malului70Diferit, n funcie de reetn acest etap, malul
mcinat introdus n ap se solubilizeaz, principiile trecnd n
soluie.
FiltrareaPrin filtrare (decantare, sedimentare) se obine mustul
primitiv, care se separ de prile insolubile ce formeazborhotul de
mal.
Fierberea mustului cu hamei80-110Diferit, n funcie de reetn
must, se ntroduc conurile de hamei, care macereaz la cald,
substanele aromate i amare trecnd n soluie.Dup ncheierea
procesului, mustul se limpezete odat cu rcirea lui.
Fementarea mustului(n funcie de sortul de bere, se utilizeaz mai
multe tehnologii de fermentaie a mustului)8,510 zileAcest procedeu
realizat la temperaturi joase, poart denumirea defermentaie
inferioar, fiind specific berii de tip Pils sau Lager.Pentru
realizarea fermentaiei inferioare, se utilizeaz sue dedrojdii
selcionateale specieiSaccharomyces carsbergensis.Cele mai multe
beri fabricate azi sunt de fermentaie inferioar.
15-207zilePrinfermentaia superioarse obine berea de tip Ale.
Deoarece se degaj mai mult dioxid de carbon ntr-un timp mai scurt,
are loc ridicareadrojdieila suprafa i pierderi de CO2. Din acest
cauz, berea de tip Ale nu este aa de limpede, are spum mai puin,
iar proprietile carbogazoase sunt diminuate.Cea mai potrivit
drojdie pentru fermentarea superioar esteSaccharomyces uvarum.
Fermentaii suplimentareDiferit, n funcie de reet.Diferit, n
funcie de reet. Poate dura luni sau chiar ani.Se relizeaz doar n
cazul berilor speciale.
Operaini finaleLimpezirea, stabilizarea, nbutelierea,
etichetarea.
CAPITOLUL II
CERCETRI PROPRII:
DETERMINAREA AUTENTICITATII BERII PRIN IDENTIFICAREA ACIZILOR
ORGANICI DIN HAMEI CU AJUTORUL SPECTROFOTOMETRULUI UV-VIS I
SPECTROFLUORIMETRULUI
II.1 PRINCIPIUL METODEI:
Determinarea autenticitatii mai multor tipuri de bere din comert
prin identificarea acizilor organici din hamei folosind metode
moderne de analiza: spectrofotometrul UV-Vis si
spectrofluorimetrul.
II.2 MATERIALE I METODE:
Aparatur de laborator: Baloane cotate; Pahar Erlenmeyer; Pipete
de laborator; Cuv din sticl de cuar.Substane folosite: Ap
bidistilatIII.3 DESCRIEREA MODULUI DE LUCRU:
S-au numerotat sticlele de bere astfel:
Sticla nr 1: bere Timisoreana, 5% vol alcool: B26Sticla nr 2:
bere Ciuc Premium, 5%vol alcool: B29Sticla nr 3 : bere Golsch
Premium Lager, 5% vol alcool: B42Sticla nr 4: bere Staropramen, 5%
vol alcool:B45Sticla nr 5: bere Stejar, 7% vol alcool: B48
Fig 1. Numerotarea sticlelor de bere Probele inainte de toate au
fost supuse degazarii. Astfel pregtite, se duc la laboratorul de
analiz spectral, unde cu ajutorul spectrofotometrului UV-Vis JASCO
V-550, se pot determina acizii organici din bere pentru fiecare
proba in parte.
Fig 2. Spectrofotometrul UV-VIS JASCO V-550
Fig 3. Spectrofotometrul UV-VIS JASCO V-550 Astfel, ntr-o cuv de
sticl de cuar, s-a introdus ap bidistilat i ntr-alta prima proba de
bere ( bere Timisoreana), care s-au introdus n spectrofotometrul
UV-Vis. S-a dat start computerului si s-a asteaptat momentul n care
pe ecranul computerului a aprut spectrul inregistrat n domeniul UV
i Vis, salvnd totodat rezultatele spectrale aprute. Apoi s-a scos
cuva din sticl de cuar cu proba de bere i n locul acesteia s-a
introdus a doua proba de bere pentru analizat (bere Ciuc Premium).
S-a introdus n interiorul aparatului i s-a dat start computerului,
urmnd ca mai apoi s se salveze rezultatele spectrale aprute pe
ecranul calculatorului. n acelai mod s-a efectuat i cu celelalte
probe de bere.
Fig 4 Spectrofotometrul UV-Vis JASCO V-550+ cuv din sticl de
cuar cu ap bidistilat
Fig 5 Spectrofotometrul UV-Vis JASCO V-550+ cuva din sticl cu ap
bidistilat+ cuva din sticl cu proba de analizat (bere)
Fig 6 Prezentarea spectrului aparut pentru Fig.7 Prezentarea
spectrului aparut pentru
berea Timisoreana berea Ciuc Premium
Fig. 8 Salvarea inregistrarilor aparute pe Fig. 9 Prezentarea
spectrului aparut pentru ecranul computerului ( berea Ciuc Premium)
berea Grolsch Premium Lager Fig.10 Salvarea inregistrarilor
aparute
pe ecranul computerului Fig. 11 Prezentarea spectrului aparut
pentru ( berea Grolsch Premium Lager) berea Staropramen
Fig.12 Prezentarea spectrului aparut pentru Fig.13 Salvarea
inregistrarilor aparute pe ecranul berea Stejar computerului( bere
Stejar). Apoi se efectueaz exact acelai lucru la spectrometrul de
fluorescen, schimband parametrii de masurare din cauza faptului ca,
initial forma spectrului aparut pe ecranul computerului era
neregulata.(Fig. 15) Se d start computerului i se nregistreaz
spectrele rezultate la fiecare prob n parte. Se salveaz rezultatele
spectrale i se interpreteaz.
Fig.14 Spectrofluorimetrul JASCO FP-6500 Fig. 15 Fig.16
Parametrii initiali Fig.17 Modificarea parametrilor
spectrofluorimetrului JASCO FP-6500Conditii de analiza a spectrelor
de fluorescenta: excitare la 270 nm (adica la aproximativ
mijlocului intervalului de absorbtie in UV-Vis pentru probele
analizate), banda de excitare = 3 nm, banda de emisie = 20 nm.
Fig.18 Prezentarea spectrului aparut pentru Fig. 19 Salvarea
spectrului aparut (bere Timisoreana) berea Timisoreana Fig.20
Prezentarea spectrului aparut pentru Fig.21Salvarea spectrului
aparut (bere Ciuc Premium) Berea Ciuc Premium
Fig.22 Prezentarea spectrului aparut pentru Fig.23 Salvarea
spectrului aparut (bere Grolsch P.) Berea Grolsch Premium Lager
Fig.24 Prezentarea spectrului aparut pentru Fig. 25 Salvarea
spectrului aparut (bere Staropramen) Berea Staropramen Fig. 26
Prezentarea spectrului aparut pentru Fig.27 Salvarea spectrului
aparut (bere Stejar)Berea Stejar
Spectrele rezultate de la cele 5 tipuri de beri analizate, att
de la spectrofotometrul UV-VIS JASCO V-550 ct i de la
spectrofluorimetrul JASCO FP-6500 au fost suprapuse rnd pe rnd,cu
ajutorul unui program special din computer numit Origin 7 si s-au
interpretat rezultatele obtinute.
III.3 REZULTATE I DISCUII:
III.3.1 Analiza comparativ a spectrelor UV-VIS pentru probele de
bere analizate
Spectrele de absorbtie in UV-Vis
Interpretarea spectrelor:Dupa cum se poate vedea din spectre
pentru toate tipurile de bere analizate se inregistreaza o
absorbanta constanta intre 210 nm si 340 nm, sub forma unei benzi
largi de absorbtie, care este caracteristica acizilor organici
integrali proveniti din hamei, care, pe langa caracteristicile
gustative specifice berii, sunt si indicatori de stabilitate a
acesteia. Din inregistrarile de fata se poate spune ca in mod cert
clasa de acizi organici proveniti din hamei nu sunt degradati, deci
berea este proaspata si sigura pentru consum. (In cazul in care
compusii investigati ar fi fost degradati ar fi aparut in spectre
picuri sau benzi de absorbtie la lungimi de unda diferite).
Spectrele de fluorescenta
Interpretarea spectrelor de fluorescenta
Din examinarea spectrelor de fluorescenta se poate spune ca
maximele de fluorescenta se incadreaza in zonele de fluorescenta
caracteristice acizilor organici investigati, fiind totusi in
rapoarte diferite calitativ sau cantitativ in fiecare tip de bere
analizata.
IV. ALTE DETERMINARI SPECTOFOTOMETRICE A BERILOR4.1 DETERMINAREA
PH-ULUI PENTRU FIECARE PROBA
Scopul determinarii: Determinarea ph-ului la berii degazate la
20C folosind un ph-metru.
Principiul metodei: PH-ul berii a fost msurat msurat cu ajutorul
unui pH-metru digital tip CONSORT C830. Pregtire proba: S-a
indepartat excesul de dioxid de carbon, prin agitarea a aproximativ
200 ml de bere ntr-un vas de 500 ml la o temperatur de 20 C. S-a
agitat, la nceput uor i apoi mai viguros. n timpul agitarii,
balonul a fost inut nchis cu mna.S-a filtrat berea printr-o hrtie
uscat de filtru pliat ntr-o plnie conica, intr-un balon. S-a
repetat agitarea si filtrarea pentru a fi siguri ca berea a fost
complet degazata.
Calibrarea pH-metrului: nainte de a se efectua msurtorile,
pH-metrul trebuie s fie calibrat. Astfel, se scoate electrodul din
soluie, se cltete cu ap distilat i se usuca cu tesut de hrtie.
Pentru calibrare, s-a folosit dou soluii tampon cu valori ale
pH-ului diferite. Masurarea pH-ului berii Procedur:
S-a msurat pH-ul probei de bere cu ajutorul unui pH-metru
calibrat. n cazul n care citirea pH-ului este instabila, se continu
amestecarea probei cu un agitator magnetic. S-a masurat pH-ul dup
15, 30, 45 de minute pn cnd citirea pH-ului a fost stabil.
Exprimarea rezultatelor:
Se raporteaz rezultatul pH-ului pn la dou zecimale la 20 C.
Rezultatele citirii pH-ului pentru fiecare proba este trecut in
tabelul urmator:
Tip BerePH-ul citit
Bere Timisoreana4,04
Bere Ciuc Premium4,08
Bere Grolsch Premium Lager4,01
Bere Staropramen4,08
Bere Stejar4,15
4.2 DETERMINAREA CULORII BERII FOLOSIND SPECTROFOTOMETRIA
Scopul:
Absorbana berii se msoar la o lungime de und de 430 nm, ntr-o
cuva 10 mm. Culoarea n unitati EBC este obinuta prin nmulirea
absorbanei cu un factor dat. Scara pentru unitatile EBC variaz de
la 4 (lager) la 138 (imperial stout).
Preparare proba:
Degazarea probei de bere. Se amestec usor cu un agitator
magnetic la vitez mic. Se dilueaz proba, astfel nct absorbana la
430 nm este n liniaritatea spectrofotometrului. Utilizarea cuvei de
5mm are avantajul c berea cu intensitatea culorii de valori
ridicate poate fi msurat fr a fi nevoie de diluare. Se filtreaz
prob printr-un filtru de 0,45 microni. Procedur:
Se verifica daca lungimea de und este la 430nm. Dac este
necesar, se poate regla lungimea de und. Se seteaza pentru a citi
absorbana 0.000. Se clateste cuva i se umple cu proba de bere. Se
citete absorbana.
4.3 DETERMINAREA SUBSTANTELOR AMARE DIN BERE Scopul:
Determinarea substanelor amare din bere, care sunt, n principal
ISO-R-acizi originari din R-acizi prezenti n sectorul hameiului.
Principiul metodei:
Substantele amare sunt un parametru de calitate esenial n
fabricile de bere moderne, iar analiza substantelor amare n mustul
de bere se desfoar ca o rutin de-a lungul industriei berii.
Recomandarea traditionala si internationala de analiza a
substantelor amare din bere, n uniti internaionale amare (IBU), se
efectueaz de ctre o msurare spectrofotometrica la 275 nm al unui
extract de acid solvent din bere. Berea acidifiata este extrasa cu
2,2,4-trimetil pentan. Substanele amare se dizolv n faza organica.
Dup centrifugare, absorbana de 2,2,4-trimetilpentan este msurat la
275 nm fa de 2,2,4-trimetil pur pentan. Unele IBU pentru diferite
tipuri de bere sunt: Bere IBU
Berliner bere de gru (Berliner Weisse) 3-6
Pilsner (de tip olandez) 18-30
ALE englez puternic 30-40 Reactivi/ solutii folositi: acid
clorhidric, 6 mol / L
Pregatire proba:
Degazarea probei de bere. Se amestec usor cu un agitator
magnetic la vitez mic. Degazarea agenilor i filtrarea poate reduce
amrciunea i nu este, prin urmare, recomandat. Nu trebuie utilizate
recipiente din plastic. Iso-R-acizi se absorb n recipient. Curatati
bine stilca si clatiti intai cu un extract de bere
2,2,4-trimetilpentan nainte de utilizare.
Procedura:
Se pun cu pipeta 10,0 ml bere degazat ntr-un tub de centrifug 35
ml sau un balon conic de 50ml. Se adauga 0,5 ml HCl (6 mol / L) i
20 ml 2,2,4-trimetil pentan. Se plaseaza 2 3 bile de sticl n tub.
Se inurubeaza un capac pe tubul de centrifugare sau un dop pentru a
obine un sigiliu strans pe solvent. Se agit n tuburi de
centrifugare timp de 15 minute la 20 1 C ntr-un agitator rotativ
setat la 130 5 rpm sau se foloseste un agitator de platforma i se
agit 20 1 C pn ce se realizeaza un maxim de extracie, sau se agita
cu mana. Se msoar absorbana 2,2,4-trimetil pentan la 275 nm la
intervale regulate pe parcursul agitarii pn cnd nu se mai observa
creterea absorbanei, pentru a se stabili momentul de agitare. Se
lasa emulsia in repaus, se centrifugheaz tuburile timp de 3 minute
la 3000 rpm (sau utilizai o plnie de separare). Se msoar absorbana
2,2,4-trimetil pentan ntr-o cuva de 10 mm la 275 nm , folosind
2,2,4-trimetil pentan pur ca referin. Inainte de msurare, cuva
trebuie s fie splata cu o parte de 2,2,4-trimetil pentan. Se
inregistreaza absorbana probei n cteva secunde. Msurarea absorbanei
ar trebui s se fac n termen de 20 de minute dup centrifugare (sau
separare n plnie), deoarece ntrzierea va afecta
rezultateleCONCLUZII GENERALE
In studiul de fa au fost realizate urmtoarele:
S-au efectuat analize de spectroscopie UV-Vis si
spectrofluorimetrie pentru 5 probe de bere din comert.
S-a cutat identificarea acizilor organici din bere cu ajutorul
spectrofotometrului UV-Vis si a spectrofluorimetrului, determinand
astfel autenticitatea berilor.
Dupa cum se poate vedea din spectre pentru toate tipurile de
beri analizate se inregistreaza o absorbanta constanta intre 210 nm
si 340 nm, sub forma unei benzi largi de absorbtie, care este
caracteristica acizilor organici integrali proveniti din hamei,
care, pe langa caracteristicile gustative specifice berii, sunt si
indicatori de stabilitate a acesteia. Din inregistrarile de fata se
poate spune ca in mod cert clasa de acizi organici proveniti din
hamei nu sunt degradati, deci berea este proaspata si sigura pentru
consum. (In cazul in care compusii investigati ar fi fost degradati
ar fi aparut in spectre picuri sau benzi de absorbtie la lungimi de
unda diferite). Din examinarea spectrelor de fluorescenta, se poate
spune ca maximele de fluorescenta se incadreaza in zonele de
fluorescenta caracteristice acizilor organici investigati, fiind
totusi in rapoarte diferite calitativ sau cantitativ in fiecare tip
de bere analizata. S-a confirmat utilitatea celor dou metode -
spectroscopie UV-Vis i spectrofluorimetrie - pentru analiza
acizilor organici din hamei prezenti n berile din comer.
BIBLIOGRAFIE Leontin David, Onuc Cozar, Catelia Cristea si Luiza
Gaina, Identificarea structurii moleculare prin metode
spectroscopice, Editura Presa Universitara Clujeana.
Bateman DN. Dyson EH. Adverse Drug Acult Poisoing Rev.
54215-33
On ate-jaen, D. Bellido-milla, M.P. Hernandez-artiga
*Spectrophotometric methods to differentiate beers and evaluate
beer ageing
F.H. Bosman, H. Hotsma, R.A. van Iterson, Drenthe College, Van
Schaikweg 98, 7811KL Emmen, the Netherlands; [email protected],
http://www.drenthecollege.nl., Determining the composition and
characteristics of beer;
The BREWER International Volume 3 Issue 1 January 2003
www.igb.org.uk;
(http://www.conspecte.com/Merceologia-marfurilor-alimentare/bauturile-alcoolice-si-nealcoolice.html)
http://www.acuz.net/html/Biotehnologia_berii.html)
http://www.bioterapi.ro/dictionar/index_botanic/index_botanicHamei.html
(http://www.acuz.net/html/Biotehnologia_berii.html)