Ổn định hương Bia Bài giảng cực hay của Dr.Ing. Roland Folz Flavor stability

Flavor
 stability
 
Ổn
 định
 hương
 

An
 overview
 on
 the
 points
 of
 influence
 
Tổng
 quan
 về
 các
 ảnh
 hưởng
 

Dr.-Ing. Roland Folz

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n

Journal-No. / Date of Arrival: #

Sample:

Storage time and / thời gian lưu trữ và weeks
storage temperature / To trữ: 0
4



°C
8


0


28


GENERAL IMPRESSION Cảm nhận chung
123456789
        
ODOUR

1

2

3

4

OFF-FLAVOURS

5


Quality









not present

1

2

3









Oxidized, rancid










Oxidized, madeira/sherry










Scratchy, harsh, clinging bitterness









Adstringent










DMS, cabbage, celery 









Diacetyl









4
Oxidized, paper, cardboard


FLAVOUR
Intensity


























Quality

Palate fullness

Bitterness



Intensity











Quality











Fizziness
Intensity


Brewing & Beverage
Science 
and Applications
–Dr.-Ing. Roland Folz
Sulfury (-SH)

Fruitiness

Intensity









Sulfitic (SO2)




VLB-Berlin









n n n n









The

 change
 of
 the
 flavor
 impression
 
Sự
 thay
 đổi
 cảm
 nhận
 hương
 

berry

bread

According to Meilgaard and Dalgliesh

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

n n n Brasil 2012 n


Possible
 pathways
 
Các
 cách

 có
 thể
 

• 

Oxidation of higher alcohols
Ôxi hoá cồn bậc cao

• 

Oxidative decomposition of bitter substances
Ôxi hoá thành phần phân rã của các chất đắng

• 

Maillard reaction and Strecker degradation
Phản ứng Maillard và suy thoái Strecker

• 
• 

Aldol condensation
ngưng tụ Aldol
Secondary autoxidation of aldehydes
Ôxi hoá thứ cấp các aldehydes

• 

Oxidation of unsaturated fatty acids

Ôxi hoá các acid béo không bão hoà

•  Photooxidation
•  Radical induced autoxidation
•  Enzymatic oxidation by Lipoxygenases (LOXs)
Ôxi hoá enzyme bởi Lipoxygenase
Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Oxida>on
 of
 
fa?y
 acids
 
Ôxi
 hoá
 acid
 béo
 

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n

Oxida>on
 of
 fa?y
 acids
 
Ôxi
 hoá
 acid
 béo
 

Enzymatic
Fatty acid oxidation

Radical
Fatty acid oxidation

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Strecker
 degrada>on
 
Suy

 thoái
 Strecker
 

Amino acids

Di-carbonylcompounds

•  the produced carbonyls are not responsible for the cardboard flavour
in beer;
carbonyl sản sinh ra không tham gia vào mùi carton.

•  for the Strecker degradation there is no need of oxygen
không cần Ôxi cho suy thoái Strecker
Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Aroma
 of
 some
 carbonyls
 
 
Hương
 của
 một

 số
 Carbonyl
 

Substance
chất

Treshold value
giá trị [ppm]

Aroma profile
Mô tả mùi

Acetaldehyd

25

Green impression, fruit y – hoa quả, xanh

Furfural

150

Paper, husky – giấy

n-Hexanal

0.35

Bitter, wine – đắng, rượu vang

2E-Hexenal

0.6

Bitter, adstringend, green – đắng, ..,xanh

3Z-Hexenal

0.02

Green, freshly cut gras - cỏ xanh

5-Methylfurfural

20

Mandeln, phenolic

n-Heptanal

0.075

Wine, bitter, unpleasant – vang, dắng, khó chịu

n-Octanal

0.04

Orangepeel, bitter, wine – cam bóc , đắng,

vang

2E-Octenal

0.0002

Bitter, old – đắng, cũ

2E-Nonenal

0.00011

Cardboard, oxidised, old – giấy hộp, cũ

2E,4E-Nonadienal

0.0005

Oily, rancid – dầu béo, hôi

2E-Decenal

0.001

Bitter, rancid, old – Đắng, hôi, cũ

2E,4E-Decadienal
0.0003
Oily, frying* fat
– dầu béo,

mỡVLB-Berlin
rán
Meilgaard
(1975)
Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

n n n n


Methods
 to
 analyse
 flavour
 stability
 
Phương
 pháp
 phân
 Qch
 ổn
 định
 hương
 

• 
• 
• 
• 
• 

ESR
Chemiluminescence
Quang hoá
Nonenal-Potential
Absorption integral
Hấp thụ toàn phần
Detection of stale components (e.g. GC/MS)
phát hiện thành phần có mùi hôi

•  Reduction power tests (ITT, DPPH) Thí nghiệm điện giảm
•  Others
các phương pháp khác
•  Taste testing after ageing
•  Forcing tests
•  Real time tests

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

Thử cảm quan sau aging
thử cưỡng bức
thử thời gian thực
VLB-Berlin

n n n n


CHEMICAL
 BASICS
 OF
 PHOTON

 EMISSION
 DURING
 BEER
 
AGING
 
 
Cơ
 sở
 hoá
 học
 của
 phản
 xạ
 photon
 trong
 quá
 trình
 aging
 bia
 
H
R1

H

•
O

R1

O

O
•
Singulet-O2

H

O

+
H

R2

H
R1
H

R2

H
O
O

H
O*

R1

H
R2

O

+

h•ν

R1

+

Atomic ground state

O
R2

Dioxetane
structure

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

Excited
state
VLB-Berlin

n n n n

CHEMILUMINESCENCE-­‐MEASURING
 EQUIPMENT
 
Thiết
 bị
 đo
 quang
 hoá
 

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Principle
 of
 
CHEMILUMINESCENCE
 MEASUREMENT
 
Nguyên
 lí
 đo
 quang
 hoá
 

Dark room / phòng tối

Signal amplifier
Khuyếch đại tín hiệu
Photo electron
Multiplier
Nhân hình ản hiện tử

h•ν

Measuring
Cell
Tế bào đo

Data
Processing
Xử lý số liệu

Plotter

Cooling

Máy in

Làm mát

0 °C
Quartz glass
Panes
Các tấm kính thạch anh

Sample
Mẫu
Heating / nung nóng

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


CHEMILUMINESCENCE
 (STORED
 AT
 28
 °C)
 
Quang
 hoá
 (lưu
 trữ
 tại
 28oC)
 

100000

Intensity [impulses/60 s]

90000

fresh
4 weeks 28 °C
12 weeks 28 °C
16 weeks 28 °C
24 weeks 28 °C

80000
70000
60000
50000
40000
30000
20000
10000
0

50

100

150

200
250
Time [min]
Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

300

350

400
VLB-Berlin

450
n n n n


Principle
 of
 an
 
 
ELECTRON
 SPIN
 RESONANCE
 SPECTROSCOPY
 
Nguyên
 lý
 quang
 phổ
 công
 hưởng
 điện
 tử
 
CrystalDetector

Klystrone

Dò Crystal

100 kHzAmplifier

Phase sensitive
Rectifier

Khuyếch đại 100 kHz

Hiệu chỉnh độ nhạy

Mẫu

Nam châm cực nam

Sample

Magnet
(South pole)

Nam châm cực bắc

Magnet
(North pole)

Waveguide / dẫn sóng

Spintrap – agent
Hoá chất

EDV
Power
supply unit
for magnet
Nguồn điện cho nam châm

100 kHzModulation
Tạo điện áp 100 kHz

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Chỉ số chống oxi hoá của đồ uống

Cường độ tín hiệu ESR

ESR signal intensity

Beverage Antioxidative Index
6x10

5

5x10

5

4x10

5

3x10

5

BAX-Messung 01.02.2007
Probe: DAB-P

EAP-Wert = 18 min
SO2-Zugabe=0mg/l

EAP-Wert = 69 min
2x10

5

SO2-Zugabe = 2 mg/l

EAP-Wert = 123 min

1x10

SO2-Zugabe = 4 mg/l

5

EAP-Wert = 171 min
SO2-Zugabe = 6 mg/l
0

50

18 min

100

69 min

150

200

250

300

350

400

450

Time [min]

123 min
171 min

Measurement by Prof. Methner et al. VLB-Berlin

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

n n n n


ESR
 Measurements
 
Các
 phép
 đo
 ESR
 

Lag
 >me
 Thời
 gian
 Lag
 
 

BAX
 

•  Time
 that
 passes
 un-l
 a
 
significant
 increase
 in
 
radical
 forma-on
 is
 
detected
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

•  A
 sample
 is
 spiked
 with
 
exactly
 known
 SO2
 contents
 
to
 be
 able
 to
 judge
 the
 

Endogenous
 An-oxida-ve
 
Power
 of
 the
 sample
 
independent
 from
 the
 SO2
 

Thời
 gian
 cho
 đến
 khi
 phát
 hiện
 
việc
 hình
 thành
 gốc
 có
 sự
 tăng
 

trưởng
 mạnh
 
 

•  Strongly
 SO2
 dependent
 
 
Phụ
 thuộc
 nhiều
 vào
 SO2
 
•  Tx00-­‐Value:
 signal
 intensity
 
at
 a
 selected
 point
 of
 -me
 
 

Giá

 trị
 -­‐Tx00:
 cường
 độ
 Qn
 hiệu
 tại
 
thời
 điểm
 lựa
 chọn
 

Mẫu
 tăng
 vọt
 cùng
 lượng
 SO2
 xác
 
định
 để
 đánh
 giá
 khả
 năng
 chống
 

Oxi
 hoá
 nội
 sinh
 của
 mẫu
 độc
 lập
 
với
 SO2
 

•  è
 Beverage
 An-oxidant
 
Index
 

 

 
 
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 

Chỉ
 số
 chống
 Oxi
 hoá
 của
 đồ
 uống
 

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

*
 Acc.
 Prof.
 Methner
 et
 al.
 

n n n n

Procedure
 of
 
 
ALDEHYDE-­‐DETERMINATION
 USING
 A
 GC-­‐MS
 
Nguyên
 tắc
 xác
 định
 Aldehyde
 bằng
 GC-­‐MS
 

Sample (3 x 2 l beer)
+ Internal standard (tiêu chuẩn nội bộ)
+ Anti-emulsion agent (chất chông đông tụ, phân lớp)
+ Calibrating solution (Dung dịch hiệu chuẩn)

Column chromatography sắc ký cột
preliminary separation according to polarity tách

Liquid-Liquid-Extraction
(trích ly lỏng-lỏng)
Duration: 21 h

Extract agent pentane/MeCl

Final concentration of the pure extract
(nồng độ cuối của dịch chiết tinh khiết)
two-stage to 200 µl

sơ bộ theo phân cực

Stationary phase: Al-oxide/silica gel pha ổn định
Eluent: pentane/diethylether

Drying of the raw extract
Injection of the concentrate
(làm không chất trích ly)
(bơm dung dịch cần phân tích vào máy)
by adding sodium sulfate cho thêm sodium sulfate
into the gas chromatograph (GC-MS)
and freezing-out over night đông đá qua đêm
Pre concentration
(tiền cô đặc)
by evaporiation to approx. 1 ml
(bay hơi khoảng 1ml)

Evaluation
(đánh giá kết quả)
of the single mass-chromatograms

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


MASS
 
 SPECTROMETRY
 
Quang
 phổ
 khối
 

Ion-accelerating
electric field
Điện trường tăng tốc ion
Positive
Ions
Ion dương

Least massive
Ions

Detector
Plate
Tấm dò

Chùm ion lớn nhất

Accelerated

ion beam
Chùm ion tăng tốc

Sample
Mẫu

Most
massive
Ions

Slits
Heating device
to vaporize
Sample
Đốt nóng hoá hơi mẫu

Các ion lớn nhất

Các khe

Electron
Beam

Magnetic
Field

Chùm điện tử

Từ trường

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


BASICS
 OF
 THE
 ABSORPTION
 INTEGRAL
 
Sơ
 lược
 về
 hấp
 thu
 toàn
 phần
 

•  Definition: Area of the UV-extinction spectrum of a
steam distillate of a beer sample in the range from
240 to 310 nm
ĐN: vùng qua phổ cực tím của hơi bay ra từ mẫu bia có dãy từ 240-310nm

•  Principal originally based on a publication by Drost
(Brauwelt 1981)
•  Method published by Klein et al. in 1997

•  Measurement in the area of the absorption maximum
of various furans (e. g. furfural, 2-acetyl furan and 5methyl-2-furfural)
Đo sự hấp thu cực đại của các hợp chất furans

•  In general furans are seen to be indicators for thermal
load of beer
Nhìn chung furans được xem như là chỉ thị hấp thụ nhiệt của bia
Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


MEASURING
 EQUIPMENT
 ABSORPTION
 INTEGRAL
 
Thiết
 bị
 đo
 hấp
 thụ
 toàn
 phần
 

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


RATING
 OF
 ABSORPTION
 INTEGRALS
 
Đánh
 giá
 các
 hấp
 thụ
 toàn
 phần
 
(according
 to
 Klein,
 Krammer,
 and
 Na?er,
 EBC-­‐Congress
 1997)
 

< 4,5

very stable

4,5 - 5,5

Stable

5,5 - 6,5

moderate
stable

Rất ổn định

Ổn định

Ổn định vừa phải

> 6,5

Instable
Không ổn định

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


ABSORPTION

 INTEGRAL
 (STORED
 AT
 28
 °C)
 
Hấp
 thụ
 toàn
 phần
 (lưu
 trữ
 tại
 28oC)
 

22
20
18
16
14
12
10
8
6
4
2
0
frisch

4
Thời gian aging

8

12

16

20

24

Ageing period [weeks]

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


Nonenal-­‐Poten>al
 
•  Sample is heated after pH adjustment
Mẫu được gia nhiệt sau khi điều chỉnh pH

•  A steam distillation is used to gain the Nonenal
Hơi chưng cất được sử dụng để đo Nonemalonemal

•  Detection by Gaschromatography
Nhận biết bằng sắc khí ký

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n


The
 Mother
 of
 all
 analyses
 
 
Khởi
 nguồn
 của
 tất
 cả
 các
 phân
 Qch
 

•  Taste
 tes-ng
 

 


 

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz


 


 


 Cảm
 quan
 

VLB-Berlin

n n n n


BEER
 TASTING
 (STORED
 AT
 28
 °C)
 

Cảm
 quan
 bia
 (lưu
 trữ
 tại
 28oC)
 

5
4.5

Overall quality rating

4
3.5
3
2.5
2
1.5
1
fresh

4 weeks

12 weeks

16 weeks

24 weeks

(VLB-scheme: ratings from 1 to 5, where 5 represents best quality)
Sơ đồ của VLB, đánh giá từ 1-5, đại diện cho 5 chất lượng bia

Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing. Roland Folz

VLB-Berlin

n n n n