HYGIENA A TECHNOLOGIE POTRAVIN ROSTLINNÉHO PŮVODU

Transkript

1 VETERINÁRNÍ A FARMACEUTICKÁ UNIVERZITA BRNO FAKULTA VETERINÁRNÍ HYGIENY A EKOLOGIE Ústav vegetabilních potravin HYGIENA A TECHNOLOGIE POTRAVIN ROSTLINNÉHO PŮVODU Hygiena a technologie nápojů, ovoce, zeleniny, suchých plodů, hub a výrobků z nich Návody do cvičení Ing. Martina Ošťádalová Doc. MVDr. Vladimír Pažout, Csc. MVDr. Matej Pospiech, Ph.D. Mgr. Michaela Talandová BRNO 2012

2 OBSAH 1 ÚVOD ANALÝZA VÍNA ÚPRAVA VZORKU K ROZBORU STANOVENÍ CUKERNATOSTI MOŠTU STANOVENÍ HUSTOTY MOŠTU A VÍNA PYKNOMETRICKY STANOVENÍ ALKOHOLU VE VÍNĚ STANOVENÍ CELKOVÝCH KYSELIN VE VÍNĚ STANOVENÍ OXIDU SIŘIČITÉHO ANALÝZA PIVA ÚPRAVA VZORKU K ROZBORU STANOVENÍ PH PIVA STANOVENÍ BARVY PIVA FOTOMETRICKY STANOVENÍ PĚNIVOSTI PIVA STANOVENÍ HOŘKOSTI PIVA STANOVENÍ ZÁKALU PIVA ANALÝZA NEALKOHOLICKÝCH NÁPOJŮ STANOVENÍ TITRAČNÍ KYSELOSTI U NEALKOHOLICKÝCH NÁPOJŮ STANOVENÍ CUKRŮ U NEALKOHOLICKÝCH NÁPOJŮ ANALÝZA VÝROBKŮ Z OVOCE A ZELENINY ÚPRAVA VZORKU K ROZBORU STANOVENÍ REFRAKTOMETRICKÉ SUŠINY (RS) U OVOCNÝCH POMAZÁNEK STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU KYSELIN STANOVENÍ ŠKROBOVÉHO SIRUPU, SACHAROSY A REDUKUJÍCÍCH CUKRŮ U OVOCNÝCH POMAZÁNEK... 30

3 5.5 STANOVENÍ CELKOVÉHO OBSAHU KYSELIN U ZELENINOVÝCH VÝROBKŮ STANOVENÍ CHLORIDU SODNÉHO U ZELENINOVÝCH VÝROBKŮ SENZORICKÁ ANALÝZA SENZORICKÉ HODNOCENÍ RÉVOVÝCH VÍN SENZORICKÉ HODNOCENÍ PIVA SENZORICKÉ HODNOCENÍ NEALKOHOLICKÝCH NÁPOJŮ SEZNAM LITERATURY SEZNAM PŘÍLOH

4 1 ÚVOD Uvedené učební texty jsou určeny pro studenty magisterského studijního programu. Ve skriptech jsou popsány zejména metodické postupy pro praktické provádění základních chemických analýz alkoholických (víno, pivo) a nealkoholických nápojů a vybraných výrobků z ovoce a zeleniny. Pozornost je také věnována senzorickému hodnocení vybraných potravin, jako je víno, pivo, nealkoholické nápoje, s přiloženými konkrétními senzorickými dotazníky. Skriptum má sloužit jako jednoduchý návod pro laboratorní cvičení, vyučovaná v rámci předmětu Hygiena a technologie potravin rostlinného původu. Laboratorní metody jsou voleny podle praktického uplatnění a náročnosti s ohledem na dané možnosti v rámci laboratorních cvičení. Věříme že, učební text splní svůj účel a poslouží studentům jako vhodná studijní literatura a učební pomůcka v praktické výuce. kolektiv autorů 3

5 2 ANALÝZA VÍNA Révové víno je známo jako potravina a konzumováno již od pradávna. Patří do skupiny alkoholických nápojů. Podmínky pro pěstování révy vinné a výroby vína upravuje a harmonizuje s podmínkami evropské legislativy zákon č. 321/2004 Sb., o vinohradnictví a vinařství, ve znění pozdějších předpisů (zákon o vinohradnictví a vinařství). Vínem se rozumí produkt, který byl získán úplným, nebo částečným alkoholovým kvašením rmutu, nebo hroznového moštu z odrůd révy vinné, registrovaných ve Státní odrůdové knize. Rmut jsou nezkvašené nebo zkvašené rozdrcené hrozny révy vinné. Hroznový mošt je tekutý neředěný produkt získaný přirozenou cestou nebo fyzikálním postupem z čerstvých vinných hroznů, v němž obsah alkoholu nepřekračuje 1 % objemové. Burčákem se rozumí částečně zkvašený hroznový mošt, obsahující nejméně 1 % objemové skutečného obsahu alkoholu a nejvýše 3/5 celkového objemu alkoholu. K základním rozborům moštu a vína patří stanovení cukernatosti moštu, relativní hustoty vína (specifická hmotnost vína), skutečného alkoholu ve víně, celkového alkoholu ve víně, volného a veškerého oxidu siřičitého ve víně, cukru (sacharosy) ve víně, množství redukujících cukrů ve víně, těkavých kyselin ve víně jako kyselina octová, celkových kyselin ve víně jako kyselina vinná, bezcukerného extraktu vína. Rozbory moštu a vína provádí specializované vinařské laboratoře. Pro kontrolní šetření, včetně zatřiďování vín jsou využívána akreditovaná pracoviště. Fyzikální a chemické požadavky na jakost vína a jejich přípustné limity jsou uvedeny v příslušných prováděcích předpisech, jako jsou např. Nařízení komise 607/2009 a 606/ ÚPRAVA VZORKU K ROZBORU K rozboru se používá vždy jen víno původní, při zjištění krystalických nebo jiných zákalů se vzorek nefiltruje a před rozborem se opatrně slije. Tuto skutečnost je pak nutno uvést v záznamu o prováděné zkoušce. Vzorky vína k rozborům musí být temperované na takovou teplotu, na kterou jsou kalibrovány odměrné skleněné nádoby (nejčastěji na 20 ºC). Pokud se tvoří bublinky (způsobené oxidem uhličitým) nebo je víno zakalené je nutné vzorek dále upravit. Vzorek se tedy vytřepe v množství 100 ml v suché 250 ml Erlenmayerově baňce. Oxid uhličitý je možno odstranit ultrazvukem. Po otevření vzorku láhve se musí rozbor provést téhož dne v průběhu 24 hodin. 4

6 2.2 STANOVENÍ CUKERNATOSTI MOŠTU Cukernatostí se rozumí obsah zkvasitelných cukrů v hroznovém moštu, vyjádřený ve stupních normalizovaného moštoměru. Je jedním z nejdůležitějších ukazatelů kvality prvotní suroviny pro výrobu vína, signalizuje zralost ke sklizni a dále pak určuje rozdělení vín do jakostních tříd. Mají-li hrozny vyšší cukernatost, většina prokvasí na alkohol a ve víně pak zůstává přirozený obsah cukru, který může být různě vysoký. Cukernatost se ve vylisovaném moštu měří pomocí tzv. aerometrů, které principielně pracují na základě měření hustoty moštu. V praxi se nejčastěji používají moštoměry jako je Normalizovaný ( NM), Klosterneuburský ( Kl) a Oechsleho ( Oe) moštoměr. Princip Pro zjištění cukernatosti moštu se použije Normalizovaný moštoměr. Normalizovaný moštoměr ( NM) udává kolik kg cukru je ve 100 litrech moštu při teplotě 15 C. Pomůcky a přístroje Odměrný válec se širokým hrdlem (o objemu 250 nebo 500 ml), skleněná miska, Normalizovaný moštoměr, teploměr. Postup Samovolně odkaleným moštem se naplní až po horní okraj odměrný válec vložený do skleněné misky a odstraní se případná pěna z hladiny a stanoví se aktuální teplota moštu. Postupně se pak stanoví cukernatost normalizovaným moštoměrem. Dokonale čistý, suchý moštoměr (který se drží za horní konec stonku) je pozvolna ponořován tak, aby se stonek smočil maximálně o 5 mm výše nad místem, kde se ponor ustálí v rovnovážné poloze. Při měření se moštoměr nesmí dotýkat stěny odměrného válce. Vyjádření výsledků Na základě naměřené hodnoty se zjistí cukernatost moštu, která se udává v NM. Při vyhodnocování je třeba zohlednit korekci na teplotu. Při 1 C nad stanovenou teplotu měření představuje korekce + 0,06 % k naměřené hodnotě a při 1 C pod stanovenou teplotu měření je korekce - 0,06 % od naměřené hodnoty. Ze stupňů normalizovaného moštoměru lze dopočítat obsah přirozeného alkoholu v procentech objemových. Přepočet je uveden v příloze zákona č. 321/2004 Sb., o vinohradnictví a vinařství. 5

7 2.3 STANOVENÍ HUSTOTY MOŠTU A VÍNA PYKNOMETRICKY Hustota vína je jeden z parametrů, který je potřebný ke zjištění veškerého extraktu. Veškerý extrakt totiž tvoří všechny netěkavé látky rozpuštěné ve víně, zbývající po oddestilování alkoholu a dalších těkavých látek. Protože zbytkový cukr může být značně rozdílný a hodnoty veškerého extraktu jsou pak srovnatelné velmi nepřesně, odpočítává se zbytkový cukr od hodnoty veškerého extraktu. Tento rozdíl se uvádí jako bezcukerný extrakt. Hustota vína se projevuje celkem zřetelně tvorbou dosti početných, těžkých slziček, a tak je ve víně znát na první pohled vyšší extrakt a alkohol. Metoda se používá pro stanovení relativní hustoty vín, která slouží k výpočtu extraktu. Relativní hustota při 20 ºC (d 20/20 ) je definována jako poměr hustoty homogenní látky při 20 ºC k hustotě vody při 20 ºC. Princip Hustota se stanoví pyknometricky, pyknometrem o známém objemu, který se zkoušeným vzorkem naplní, vytemperuje na 20 ºC a zváží. Pomůcky a přístroje Pyknometr baňkový s úzkým hrdlem a zátkou podle Reischauera (o objemu 50 ml), plnící a vyprazdňovací zařízení pro pyknometr, vodní termostat (s přesností 0,1 ºC), analytické váhy, filtrační papír nebo buničitá vata. Chemikálie a roztoky Destilovaná voda, etanol, dietyléter, kyselina chromsírová (35 g K 2 Cr 2 O ml H 2 CO ml H 2 O). Kalibrace pyknometru Pyknometr se odmastí, dokonale promyje, vypláchne etanolem, dietyléterem a nechá se okapat. Uvnitř se vysuší proudem suchého vzduchu (např. odsáváním vývěvou). Vně se osuší utěrkou, filtračním papírem nebo buničitou vatou a uzavře se odmaštěnou, osušenou zátkou se zábrusem, který musí dokonale těsnit. Poté se připravený pyknometr zváží (hmotnost pyknometru se označí jako b). Dále se pyknometr naplní destilovanou vodou a temperuje se v termostatu na teplotu 20 ºC po dobu 30 minut. Hladina vody se doplní po značku. Pyknometr se uzavře, osuší a zváží (hmotnost pyknometru s vodou se označí jako d). Podle níže uvedeného vzorce se následně zjistí hmotnost vody v pyknometru (c): c= d b Postup práce Pyknometr se několikrát vypláchne zkoušeným vínem nebo moštem, kterým se potom naplní ke značce, tak aby ve vzorku nebyly bublinky vzduchu. Naplněný pyknometr se vzorkem vína se temperuje v termostatu při teplotě 20 ºC±0,1 ºC po dobu 30 minut. Hladina vzorku vína se doplní po značku. Pyknometr se uzavře, osuší a zváží. 6

8 Vyjádření výsledků Hustota zkoušeného vzorku vína nebo moštu (dv) se vypočte podle vzorce: ( a b) dv=, c kde d v relativní hustota při 20 ºC (d 20/20 ) = poměr hustoty vína k hustotě vody při 20 ºC, a hmotnost pyknometru se zkoušeným vínem při 20 ºC v g, b hmotnost prázdného pyknometru v g, c hmotnost vody při 20 ºC v g. Korekce na oxid siřičitý se vypočítá podle vzorce: = K S ρ dv, kde ρ je relativní hustota při 20 ºC (d 20/20 ) s korekcí na přítomný oxid siřičitý, d v relativní hustota při 20 ºC (d 20/20 ), K korekční faktor 0,0006, S celkové množství oxidu siřičitého v g.l -1. 7

9 2.4 STANOVENÍ ALKOHOLU VE VÍNĚ Množství alkoholu ve víně ovlivňuje zejména senzorickou jakost vína a souvisí s cukernatostí moštu. Alkohol ve víně vzniká při fermentaci moštu, kvašením přítomných cukrů. Celkový obsah alkoholu je uváděn v % objemových. Alkoholem ve víně se rozumí souhrn těkavých alkoholů, vyjádřených jako etanol. Vyjadřuje se v % objemu (% obj.). Metoda se používá pro stanovení obsahu alkoholu, který slouží k výpočtu extraktu. Metoda se používá pro vína s objemovou koncentrací alkoholu do 20 % obj. Princip Metoda spočívá v destilaci určitého objemu vína po zalkalizování, při které se získá stejný objem destilátu. Hustota destilátu se stanoví pyknometrem a objemová koncentrace se vypočítá z hustoty destilátu podle tabulky uvedené v příloze č. 1, která vyjadřuje vztah mezi hustotou a složením roztoků vody a etanolu. Pomůcky a přístroje Pyknometr baňkový s úzkým hrdlem a zátkou podle Reischauera (o objemu 50 ml), kalibrovaná odměrná baňka (o objemu 100 ml), plnící a vyprazdňovací zařízení pro pyknometr, vodní termostat (s přesností 0,1 ºC), analytické váhy, destilační přístroj. Chemikálie a roztoky Hydroxid sodný (o koncentraci c = 1 mol.l -1 ), hydroxid vápenatý (vápenné mléko g oxidu vápenatého se rozpustí v 1000 ml destilované vody), destilovaná voda. Postup Před destilací se provede kalibrace pyknometru podle postupu uvedeného v kapitole Stanovení hustoty vína. Do destilačního přístroje (aparatury) se nalije 100 ml vína, vytemperovaného na 20 ºC. Odměrná baňka se čtyřikrát vypláchne po 5 ml vody. Přidá se 5-10 ml hydroxidu sodného (c = 1 mol.l -1 ), popř ml hydroxidu vápenatého, do alkalické reakce vína. Destilát se jímá do stejné odměrné baňky, ve které se odměřil objem použitého vína a před destilací se do ní přidá 10 ml vody. Předestilují se 4/5 původního objemu vína, destilát se v baňce promíchá, doplní se téměř po rysku vodou, vytemperuje se na 20 ºC a doplní přesně po rysku. Vyjádření výsledků Vytemperovaný destilát se naplní do pyknometru, aby v něm nebyly bublinky. Naplněný pyknometr se temperuje v termostatu při teplotě 21 ºC, kontrolované teploměrem po dobu 30 minut. Hladina vzorku se doplní po značku. Pyknometr se uzavře, osuší a zváží (hmotnost pyknometru s destilátem při 20 ºC se označí jako a). 8

10 Hustota destilátu (d a ) se vypočte podle vzorce: da = ( a b), c kde d a relativní hustota při 20 ºC (d 20/20 ) = poměr hustoty vína k hustotě vody při 20 ºC, a hmotnost pyknometru s destilátem při 20 ºC v g, b hmotnost prázdného pyknometru v g, c hmotnost vody při 20 ºC v g. Objemová koncentrace alkoholu (c a ) se stanoví z hustoty destilátu podle tabulky v příloze č. 1, která vyjadřuje vztah mezi hustotou a složením roztoků etanolu a vody. 9

11 2.5 STANOVENÍ CELKOVÝCH KYSELIN VE VÍNĚ Kyseliny ve víně jsou významnými složkami dotvářející celkový charakter a chuťové vlastnosti vína. Největší zastoupení mají kyseliny vinná a jablečná. U bílých vín je obsah kyselin žádoucí, protože podporují svěžest chuti. U modrých odrůd je žádoucí nižší obsah kyseliny jablečné, která se ve víně odbourává tzv. jablečno-mléčným kvašením. Množství kyselin v moštu je ovlivněno několika faktory, zejména odrůdou, zralostí hroznů a klimatickými podmínkami při pěstování. Víno z nedozrálých hroznů je tvrdé, neharmonicky kyselé, které velmi pozdě vyzrává. V dobrém slunečném roce je v hroznech větší podíl kyseliny vinné. Ve špatném je naopak vyšší podíl kyseliny jablečné, která se dá odbourat pomocí mikrobů tzv. jablečno-mléčnou fermentací. Vysoký obsah kyselin v moštu lze snížit přídavkem uhličitanu vápenatého, čímž dochází k podpoře následného odbourávání jablečnomléčným kvašením. Princip Metoda je založena na titraci určitého objemu vína roztokem hydroxidu sodného až do vzniku neutrální reakce. Pomůcky a přístroje Titrátor, skleněná ph kombinovaná elektroda, elektromagnetické míchadlo, pipeta (o objemu 20 ml), kádinka (o objemu 100 ml). Chemikálie a roztoky Hydroxid sodný nebo draselný (o koncentraci c = 0,1 mol.l -1 ), tlumivý roztok (pufr ph = 7,0 a pufr ph = 4,0), destilovaná voda. Postup Před měření je nutné nastavit měřící elektrodu na pufry ph = 7,0 a ph = 4,0. Do kádinky se napipetuje 20 ml vína. Na zabezpečení úplného ponoření elektrody se přidá čerstvě převařená a ochlazená voda (nejvíce 20 ml). Do roztoku ponoříme elektrodu a titrujeme roztokem hydroxidu sodného (c = 0,1 mol.l -1 ) do ph = 7,0. Titrace musí trvat nejméně 3 minuty. Vyjádření výsledků Celková kyselost (X) v g.l -1 se vypočítá jako kyselina vinná podle vzorce: V.0, X = = 0,375. V, 20 kde V objem roztoku hydroxidu sodného (o c = 0,01mol.l -1 ), 0,0075 množství kyseliny vinné odpovídající 1 ml roztoku hydroxidu sodného (o c = 0,01mol.l -1 ), 20 objem vína na titraci v ml, 1000 přepočet výsledku na 1 litr. Výsledek stanovení se vyjadřuje s přesností na 0,1 g.l

12 2.6 STANOVENÍ OXIDU SIŘIČITÉHO Oxid siřičitý se ve vinařství používá k síření vín. Síření se provádí v různých stadiích výroby. Při zpracování nahnilých a poškozených hroznů je nutno sířit již ve stadiu rmutu, moštu. Při zpracování zdravých a nepoškozených hroznů je síření prováděno po prvním stáčení, kdy víno přestává chránit oxid uhličitý. Oxid siřičitý působí v moštech redukčně a konzervačně. Ničí bakterie a nežádoucí organizmy. Ve vhodných dávkách působí příznivě na tvorbu buketu i chuťových látek budoucího vína a ovlivňuje jakost a stabilitu. Jeho konzervační účinek závisí na koncentraci volné kyseliny siřičité ve víně, na ph a na přítomnosti živých organizmů. K siření se používá disiřičitan draselný (K 2 S 2 O 5 ), nejčastěji ve formě roztoku. Dnes se však v moderních vinařských technologiích používá plynný SO 2 odměřovaný přesnými dávkovači. Ve víně lze stanovit množství oxidu siřičitého volného (jako kyselina siřičitá, hydrogensiřičitanový a siřičitanový anion) a veškerého. Na základě dopočtu lze zjistit množství vázaného oxidu siřičitého, který je ve víně vázaný na některé organické sloučeniny. Princip Volná kyselina siřičitá se stanovuje přímou jodometrickou titrací. Vázaná kyselina siřičitá se stanoví jodometrickou titrací po alkalické hydrolýze. Celková kyselina siřičitá je součást vázaného a volného oxidu siřičitého. Pomůcky a přístroje Erlenmayerova baňka se zabroušenou zátkou (o objemu 500 ml), pipeta (o objemu 50 ml), byreta (o objemu 25 ml, s hodnotou dílku 0,1 ml), odměrné válce (o objemu 25 ml a 50 ml), odměrné baňky (o objemu 100 ml, 1000 ml a 2000 ml), kádinky, dávkovače. Chemikálie a roztoky Hydroxid sodný (o koncentraci c = 4 mol.l -1 ), kyselina sírová (o koncentraci c m = 180 g.l -1 ), jód (titrační roztok o koncentraci c = 0,02 mol.l -1 ), rozpustný škrob (1% roztok), chelaton 3, formaldehyd (roztok o koncentraci c m = 10 g.l -1, acetaldehyd (o koncentraci c m = 7g.l -1 ), destilovaná voda. Postup zkoušky Stanovení volného oxidu siřičitého Do Erlenmayerovy baňky se pipetou bezprostředně po otevření láhve odměří 50 ml vzorku vína. Ke vzorku se přidají 3 ml zředěné kyseliny sírové (c m = 180 g.l -1 ), 1 ml chelatonu 3 a 1 ml 1% roztoku škrobu. Vzorek vína se ihned titruje za stálého míchání roztokem jódu (c = 0,02 mol.l -1 ) do modrofialového zbarvení, které vydrží alespoň 15 sekund. Při titraci (hlavně u červených vín) se k přesnému zjištění barevného přechodu postaví titrační baňka na bílý podklad, nebo prosvítí z boku světlem žárovky. Množství roztoku jódu spotřebovaného při titraci se označí V 1. Stanovení celkového oxidu siřičitého Při stanovení celkové kyseliny siřičité se ihned po titrování volné kyseliny siřičité přidá 8 ml roztoku hydroxidu sodného (c = 4 mol.l -1 ), baňka se následně zazátkuje, zamíchá a nechá se 5 minut stát. Poté se dávkovačem nebo odměrným válcem přidá za stálého míchání 10 ml kyseliny sírové (c m = 180 g.l -1 ) a ihned se titruje roztokem jódu (c = 0,02 mol.l -1 ) do modrofialového zbarvení, které vydrží alespoň 15 sekund. Množství roztoku jódu spotřebovaného při titraci se označí V 2. 11

13 Dále se přidá 20 ml roztoku hydroxidu sodného (c = 4 mol.l -1 ), zamíchá se a nechá se stát 5 minut. Poté se k analyzovanému vzorku přidá 200 ml destilované vody a po důkladném promíchání se dávkovačem nebo odměrným válcem přidá za stálého míchání 30 ml kyseliny sírové (c m = 180 g.l -1 ) a ihned se titruje roztokem jódu (c = 0,02 mol.l -1 ) do modrofialového zbarvení, které vydrží alespoň 15 sekund. Množství roztoku jódu spotřebovaného při titraci se označí V 3. Vyjádření výsledků Obsah kyseliny siřičité volné (X 1 ) a celkové (X 2 ) se vypočítá podle vzorců: X 1=,64 V 1 20= 12, 8 0 V X 2= 0,64 ( V 1+ V 2+ V 3) 20= 12,8 ( V 1+ V 2+ V 3), kde 0,64 množství oxidu siřičitého, které odpovídá 1 ml roztoku jódu (c = 0,02 mol.l -1 ), V 1 množství roztoku jódu (c = 0,02mol.l -1 ) spotřebovaného při titraci volné kyseliny siřičité, V 2 + V 3 množství roztoku jódu (c = 0,02mol.l -1 ) spotřebovaného při titraci celkového oxidu siřičitého, 20 přepočet výsledků na 1 litr. Výsledek se uvádí v celých mg.l -1 (jako SO 2 volný). 1 12

14 3 ANALÝZA PIVA Pivo je slabě alkoholický nápoj, který se po staletí vyrábí z obilných sladů, vody a chmele za účasti mikroorganismů - pivovarských kvasinek. Pivo vedle kvasným procesem vzniklého alkoholu (etylalkoholu) a oxidu uhličitého obsahuje i určité množství neprokvašeného extraktu. Pivo je definováno a limitováno vyhláškou 335/1997 Sb., zákona č. 110/1997 Sb., o potravinách a tabákových výrobcích a o změně a doplnění některých souvisejících zákonů, nealkoholické nápoje a koncentráty k přípravě nealkoholických nápojů, ovocná vína, ostatní vína a medovinu, pivo, konzumní líh, lihoviny a ostatní alkoholické nápoje, kvasný ocet a droždí, ve znění vyhlášky č. 45/2000 Sb., č. 57/2003 Sb., č. 289/2004 Sb., č. 115/2011 Sb. (část), č. 115/2011 Sb. ( ). Slad je definován jako obilná zrna ječmene nebo pšenice, u nichž sladováním došlo k enzymatickým přeměnám endospermu a k vytvoření typických chuťových, aromatických a barvicích látek. Slad lze do výše jedné třetiny hmotnosti celkového extraktu původní mladiny nahradit extraktem, zejména cukru, obilného škrobu, ječmene, pšenice nebo rýže. Sladina je definována jako extrakt získaný z mletého sladu po odstranění mláta (scezování), užívaný k výrobě piva. Chmel je jedna ze základních surovin používaná pro výrobu piva, která pivu dodává charakteristickou nahořklou chuť pomocí chmelových pryskyřic a aroma vlivem silic. Pro přípravu piva se používají samičí hlávky, které se zpracovávají na tzv. chmelové produkty. Jedná se hlavně o granule připravené z hlávek po usušení, rozemletí a následné peletizaci. Mladina je základní cukernatý meziprodukt, který vzniká povařením sladiny a chmele, čímž dochází k extrakci senzoricky aktivních látek. Po ochlazení postupuje z varny na hlavní kvašení, kde je pak zakvašena pivovarskými kvasinkami na alkohol a oxid uhličitý. Pivovarské kvasnice jsou v praxi nazývané kvasnice. Jedná se o kvasinky Sacharomyces cerevisiae Hansen, rasy drožďárenské, získané biotechnologickým postupem množení čistých kvasničných kultur vypěstovaných na cukerných substrátech obohacených živinami, stimulátory a pomocnými látkami. Pivem spodně kvašeným se rozumí pivo vyrobené za použití kvasinek Saccharomyces cerevisiae subsp. uvarum (carlsbergensis). Pivem svrchně kvašeným se rozumí pivo vyrobené za použití kvasinek Saccharomyces cerevisiae subsp. cerevisiae a případně i spontánní mikroflóry mléčných nebo octových bakterií. Stupňovitost piva udává obsah zkvasitelného extraktu v původní mladině. Tedy obsah látek, které přejdou během výrobního procesu na varně ze sladu do roztoku mladiny. Zpravidla laboratoř výrobního závodu provádí provozní rozbor, při němž stanovuje významná kriteria pro vlastní výrobní proces. Nejčastěji se provádí stanovení obsahu alkoholu (etanolu), stupňovitosti původní mladiny, barvy, zákalu, obsahu oxidu uhličitého, ph, hořkosti. 13

15 K dalším vyšetřením patří obsah zdánlivého a skutečného extraktu piva, hustoty piva nebo relativní hustoty, využitelné energie v kcal/100 ml, těkavých látek, celkového dusíku, redukujících cukrů, rozpuštěného kyslíku, azosloučenin a polyfenolů - dle potřeby. Fyzikálně-chemické požadavky jsou definovány a limitovány vyhláškou č. 335/1997 Sb. Uvedená vyšetření vychází z normy ČSN ÚPRAVA VZORKU K ROZBORU Vzorky se odebírají z každé výrobní partie úměrně její velikosti; obsah oxidu uhličitého se stanovuje ihned, vzorky k dalším vyšetřením lze ponechat v lednici do druhého dne. Laboratorní vzorek se pro všechna stanovení upravuje shodně (s výjimkou stanovení kyslíku a oxidu uhličitého). Odebraný vzorek piva (500 ml) je třepán 15 minut v třepačce, zfiltrován suchým skládaným filtrem, první podíly filtrátu jsou vylity. 14

16 3.2 STANOVENÍ PH PIVA Kyselost piva je jeden z ukazatelů kvality piva. Kyselost piva je dána obsahem organických kyselin, které vznikají v průběhu kvašení (jedná se hlavně o kyselinu mléčnou, skořicovou a octovou). Podle legislativních předpisů musí být ph českého piva v rozmezí 4,0-4,9, je tedy slabě kyselé. Hodnoty ph piva mimo tento interval znamenají nějakou vadu piva. Piva s ph pod 4 jsou již chuťově kyselá, nepitelná. Takto nízké ph je důsledkem infekce octových bakterií. K tomuto jevu může dojít u starých piv, které dlouho leží ve sklepě při dozrávání při teplotách nad 4 C. V praxi se ph piva pohybuje nejčastěji v rozmezí hodnot 4,3-4,7. Princip Pomocí ph metru se stanoví aktuální (skutečnou) kyselost ( ph) zkoumaného vzorku piva. Pomůcky a přístroje ph metr, kádinka (o objemu 50 ml). Chemikálie a roztoky Tlumivý roztok (pufr ph = 7,0 a pufr ph = 4,0), destilovaná voda. Postup Před měření je nutné nastavit měřící elektrodu na pufry ph = 7,0 a ph = 4,0. Do kádinky se napipetuje 20 ml piva. Do kádinky se vzorkem se ponoří elektroda a přímo se odečítá hodnota ph. Výsledek se uvádí na jedno desetinné místo. 15

17 3.3 STANOVENÍ BARVY PIVA FOTOMETRICKY Barva piva je důležitým znakem jeho senzorické kvality. Barva piva se vytváří již v průběhu výroby sladu a piva. Barva piva tedy souvisí s barvou sladu, obsahem melanoidinů (látek vznikajících tepelným rozkladem sacharidů při reakci s proteiny), extraktivními látkami z chmelu, produkty procesu karamelizace a oxidace polyfenolických látek a také se způsobem filtrace. Česká piva mají zlatožlutou barvu, střední až vyšší intenzity. Je možné dané barvy dosáhnou i uměle - přidáním povolených barviv, pivního kuléru, aj. Tuto metodu lze použít pro všechny druhy piva, popřípadě mladiny určené k výrobě těchto piv. Princip Metoda je založena na měření absorbance vrstvy piva známé tloušťky a výpočtu jednotek EBC, které barvu piva charakterizují. Chemikálie Destilovaná voda, křemelina (neměnící barvu piva při zkoušce). Přístroje a pomůcky Fotometr nebo spektrofotometr (nastavitelný na vlnovou délku 430 nm s přesností ±0,5 nm), skleněné kyvety (tloušťka vrstvy 10 mm), zařízení k membránové filtraci, membránové filtry (velikost pórů 0,45 µm). Příprava vzorku Ze vzorku piva se třepáním odstraní oxid uhličitý a vzorek se v případně potřeby zředí tak, aby hodnota absorbance byla nižší než 0,8. Zakalené pivo (nebo mladina) se filtruje přes membránový filtr. Filtraci lze pominout, pokud zákal zředěného vzorku leží pod hodnotou 1,0 jebc. Více zakalené vzorky je možno předem vyčeřit přídavkem 0,1% křemeliny. Postup Spektrofotometr se nastaví na vlnovou délku 430 nm. Při použití fotometru se do přístroje vloží interferenční filtr 430 nm. Kyveta se naplní vzorkem a změří se proti destilované vodě. Měření se provede třikrát. Vyjádření výsledků Z naměřených hodnot se vypočítá aritmetický průměr, který je výsledkem měření. Výsledná barva v jednotkách EBC se pro původní vzorek piva vypočítá na dvě desetinná místa podle vzorce: C = 25 f A, kde C je barva piva v jebc, f koeficient zředění vzorku, A absorbance v 10 mm kyvetě při vlnové délce 430 nm, 25 koeficient. 16

18 3.4 STANOVENÍ PĚNIVOSTI PIVA Pivní pěna je jedním z hlavních znaků piva ovlivňující hodnocení jeho kvality. Pěnivost piva je schopnost piva vytvářet po nalití do konzumní nádoby pěnu. Pěnivost je ovlivněna zejména kvantitou látek v extraktu. Příznivě na kvalitu pěny piva působí zejména bílkoviny, hořké chmelové látky (zvláště iso-α-hořké kyseliny), polysacharidy, β-glukany, pentosany a gumovité látky. V neposlední řadě je třeba uvést i pro tvorbu pěny nezbytný oxid uhličitý, kterým je pivo nasyseno. Naopak pěnivost piv mohou ve vyšší koncentraci zhoršit lipidy, bazické aminokyseliny (arginin>lysin>histidin), ethanol, vyšších alkoholy, polyfenoly, aj. Stanovením pěnivosti se rozumí stanovení výšky, stability a hustoty pěny. Výška pěny je definována jako vzdálenost povrchu pěny od povrchu kapaliny. Stabilita pěny je definována jako čas, který uplyne mezi vytvořením pěny a koncem její samovolné destrukce. Hustota pěny je tvořena velkým množstvím malých bublin; řídká pěna je tvořena menším množstvím větších bublin. Metoda se používá ke stanovení pěnivosti všech druhů piva. Princip Principem metody je sledování množství a kvality pěny vzniklé po nalití vzorku piva do zkušební skleničky. Pomůcky a přístroje Zkušební sklenky (válcovitého tvaru o výšce mm a vnitřním průměru mm), délkové měřítko (hodnota dílku 1 mm). Postup Vytemperovaný vzorek piva se bezprostředně po otevření obalu nalije z výšky max. 5 cm do středu dokonale odmaštěné zkušební sklenky tak, aby osa láhve svírala s horizontální rovinou úhel 45 º. Nalévání je nutno přerušit v okamžiku naplnění zkušební nádoby. Bezprostředně po nalití se změří výška pěny s přesností na 0,5 cm. Současně se s přesností na 15 sekund změří čas, který uplyne od okamžiku, kdy bylo ukončeno nalévání vzorku, do vzniku lysiny na povrchu piva (stabilita pěny). Vizuálně se posoudí kvalita pěny. Vyjádření výsledků Výsledky se vyjadřují v podobě záznamu o výšce pěny po nalití vyjádřené v celých cm, o stabilitě pěny vyjádřené v celých minutách a o kvalitě pěny, vyjádřené termíny: velmi hustá pěna, středně hustá pěna, řídká pěna. 17

19 3.5 STANOVENÍ HOŘKOSTI PIVA Hořkost piva ovlivňuje senzorickou jakost piva. Je dána obsahem hořkých látek z chmele, zejména iso-α-hořké kyselin, vznikajících při chmelovaru. Hořkost piva se uvádí v jednotkách hořkosti. Metodu lze použít pro všechny druhy čirého filtrovaného piva. Výsledky platí pouze pro pivo, které neobsahuje n-heptyl-4.hydroxybenzoát, sacharin, kyselinu salicovou a kyselinu sorbovou. Princip Hořké látky, v podstatě iso-α-hořké kyseliny, se extrahují z okyseleného piva izooktanem. Po odstředění se změří absorbance izooktanové vrstvy při 275 nm proti čistému izooktanu. Chemikálie a roztoky Izooktan (2,2,4-trimethyl-pentan) pro UV spektroskopii (absorbance izooktanu změřená v 10 mm kyvetě proti destilované vodě při 275 nm musí být nižší než 0,010), kyselina chlorovodíková (o koncentraci 6 mol.l -1 ). Přístroje a pomůcky UV-spetktrofotometr, křemenné kyvety (tloušťka vrstvy 10 mm), odstředivka (otáčky 3000 min -1, kyveta 35 ml), třepačka (rozkmit 2 3 cm), skleněné kuličky, pipety (o objemu 0,5, 10 a 20 ml), kyvety (do odstředivky o objemu 35 ml se šroubovým závěrem). Příprava vzorku Vzorek piva se před analýzou zbaví oxidu uhličitého třepáním bez ztráty pěny. K úpravě se nesmí použít filtrace. Teplota vzorku má být cca 20 ºC. Postup Do odstředivkové kyvety o objemu 50 ml se odpipetuje 10 ml vzorku. Pak se přidá 0,5 ml kyseliny chlorovodíkové (c = 6 mol.l -1 ), 20 ml izooktanu a 2-3 skleněné kuličky. Kyveta se uzavře a zkontroluje se, zda je uzávěr těsný. Kyvety se umístí do třepačky a třepe se 15 minut (asi 130 kmitů za minutu). Obsah kyvety se odstředí při počtu otáček 3000 min -1 po dobu 3 minut. Po oddělení vrstev se změří absorbance izooktanového extraktu proti čistému izooktanu v 10 mm křemenné kyvetě při 275 nm. Vyjádření výsledků Výsledná hořkost vzorku (JH) v jednotkách hořkosti se vypočítá podle níže uvedeného vzorce. Výsledek se zaokrouhlí na nejbližší celé číslo. JH = 50 A, kde JH A je jednotka hořkosti, absorbance izooktanu po extraktu při 275 nm. Standardní hodnoty hořkosti piva jsou dány zejména druhem piva. Pro evropská piva se standardy hořkosti pohybují v rozmezí JH. 18

20 3.6 STANOVENÍ ZÁKALU PIVA Pivní zákal může být definován jako shluk nerozpustných nebo velice málo rozpustných částic, které jsou dost malé na to, aby v pivu tvořily koloidní suspenzi. Zákal piva může být ovlivněn mnoha faktory, počínaje hloubkou prokvašení a kvalitou filtrace, konče nevhodným skladování vyrobeného piva (zejména velmi nízké teploty skladování). Zákal piva však může poukazovat na přítomnost nežádoucích mikroorganizmů (zejména divokých kvasinek) a tedy na senzorickou a hlavně zdravotní závadnost piva. U některých druhů piv je zákal senzoricky přijatelný, jako jsou piva speciální, nefiltrovaná. V každém případě zákal snižuje čirost piva, které je hodnocena jako jeden z důležitých senzorických parametrů. Čiré pivo je takové, kterým prochází světelné paprsky bez patrného rozptylu. Zakalené pivo je takové, kterým prochází světelné paprsky za vzniku rozptylu, vyvolaného přítomností dispergovaných částic nebo koloidů. Zákal lze hodnotit jednak vizuálně anebo lze nahradit objektivním měřením. Kvantitativně se zákal vyjadřuje jako hodnota na konvenční formalinové stupnici (European Brewery Convention Evropská pivovarská konvence). Princip Pro stanovení zákalu se používá jednak metody vizuální nebo nefelometrické. Při vizuálním zkoušení se nápoj pozoruje ve vrstvě o stanovené tloušťce za vhodného osvětlení v prostupujícím i v dopadajícím světle a zjišťuje se přítomnost usazenin, makroskopických nečistot (vláken, apod.), čirost a zákal. Příprava vzorku Před zkoušením se vzorky piva uchovávají při teplotě 7-10 ºC v uzavřených původních obalech v temnu a zkouší se nejpozději do konce záruční doby. Pomůcky a přístroje Zkušební sklenky (válcovitého tvaru s rovným dnem o výšce mm a vnitřním průměru mm), černá matná podložka pro zkoušení při bočním osvětlení. Chemikálie a roztoky Destilovaná voda, síran hydrazinia (o koncentraci c m =10 g.l -1 ), hexamethylentetramin (o koncentraci c m = 100 g.l -1 ). Příprava suspenzí pro vytvoření EBC stupnice: Příprava základní suspenze (EBC 1000): 25 ml roztoku hydrazinia (c m =10 g.l -1 ), odměřených pipetou se za stálého míchání postupně přidá do 25 ml roztoku hexamethylentetraminu (c m = 100 g.l -1 ), který je rovněž odměřen pipetou. Směs obou roztoků se ponechá v zazátkované nádobě stát při pokojové teplotě po dobu 24 hodin, během nichž dojde k vytvoření zákalu. Tato základní suspenze je stálá po dobu dvou měsíců. Zákal základní suspenze má na stupnici EBC hodnotu Příprava standardní suspenze: v prvním stupni se odpipetuje dobře promíchaná základní suspenze a zředí se do desetinásobného objemu v odměrné baňce destilovanou vodou. Tato suspenze je stálá po dobu jednoho týdne a její zákal na stupnici EBC má hodnotu 100. Dalším ředěním se připraví suspenze o nižších hodnotách zákalu, kterých se používá v den přípravy. Pro nulovou hodnotu se použije samotná destilovaná voda. 19