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; H.Hotsma@inter.nl.net, 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)