Оценка эндогенного антиоксидантного потенциала белорусских сортов пива при его хранении в различной упаковке

  • Алина Андреевна Русакович Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь
  • Вадим Викторович Демидчик Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

Аннотация

При длительном хранении пива в нем развиваются окислительные процессы, приводящие к ухудшению качества напитка. В основе этого лежит генерация активных форм кислорода, которая может вызываться диффузией кислорода через элементы упаковки либо преобразованием внутренних кислородсодержащих источников. Для анализа свободнорадикальных процессов в пиве в последние годы активно используется спектроскопия электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). Она позволяет оценить окислительную стабильность пива по так называемому эндогенному антиоксидантному потенциалу, величина которого коррелирует со временем хранения и вкусовыми качествами напитка. Одним из важнейших вопросов в пивной индустрии является эффективность различных видов изолирующей упаковки в отношении окислительных процессов. Имеется ряд работ, указывающих на то, что жестяная банка и стеклянная бутылка обеспечивают лучшую сохранность пива по сравнению с полиэтиленовой бутылкой. Однако неясно, связано ли это с окислительными явлениями. В представленной работе с использованием адаптированных методов ЭПР-спектроскопии на базе ЭПР-спектрометра белорусского производства были выявлены отличия в величине эндогенного антиоксидантного потенциала как для различных сортов пива, так и для разных типов упаковки (полиэтиленовая бутылка, стеклянная бутылка и жестяная банка). Показано, что пиво, хранящееся в полиэтиленовой бутылке, имеет значительно более низкий эндогенный антиоксидантный потенциал, чем пиво, хранящееся в стеклянной бутылке. Кроме того, установлено, что окислительные характеристики одного и того же сорта пива, хранящегося в жестяной банке и стеклянной бутылке, не отличаются.

Биографии авторов

Алина Андреевна Русакович, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

младший научный сотрудник научно-исследовательской лаборатории физиологии и биотехнологии растений кафедры клеточной биологии и биоинженерии растений биологического факультета

Вадим Викторович Демидчик, Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, 220030, г. Минск, Беларусь

доктор биологических наук, член-корреспондент НАН Беларуси, профессор; декан биологического факультета

Литература

  1. Piornos JA, Koussissi E, Balagiannis DP, Brouwer E, Parker JK. Alcohol-free and low-alcohol beers: aroma chemistry and sensory characteristics. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety. 2023;22(1):233–259. DOI: 10.1111/1541-4337.13068.
  2. Chen Xiaodie, Song Chuan, Zhao Jian, Xiong Zhuang, Peng Lianxin, Zou Liang, et al. Application of strain selection technology in alcoholic beverages: a review. Foods. 2024;13(9):1396. DOI: 10.3390/foods13091396.
  3. Anderson P, Kokole D, Llopis EJ, Burton R, Lachenmeier DW. Lower strength alcohol products – a realist review-based road map for European policy making. Nutrients. 2022;14(18):3779. DOI: 10.3390/nu14183779.
  4. Poelmans E, Swinnen JFM. A brief economic history of beer. In: Swinnen JFM, editor. The economics of beer. Oxford: Oxford University Press; 2011. p. 3–28. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780199693801.003.0001.
  5. Sohrabvandi S, Mortazavian AM, Rezaei K. Health-related aspects of beer: a review. International Journal of Food Properties. 2012;15(2):350–373. DOI: 10.1080/10942912.2010.487627.
  6. Tirado-Kulieva VA, Hernández-Martínez E, Minchán-Velayarce HH, Pasapera-Campos SE, Luque-Vilca OM. A comprehensive review of the benefits of drinking craft beer: role of phenolic content in health and possible potential of the alcoholic fraction. Current Research in Food Science. 2023;6:100477. DOI: 10.1016/j.crfs.2023.100477.
  7. Humia BV, Santos KS, Barbosa AM, Sawata M, Mendonça MC, Padilha FF. Beer molecules and its sensory and biological properties: a review. Molecules. 2019;24(8):1568. DOI: 10.3390/molecules24081568.
  8. Karabín M, Rýparová A, Jelínek L, Kunz T, Wietstock P, Methner F-J, et al. Relationship of iso-α-acid content and endogenous antioxidative potential during storage of lager beer. Journal of the Institute of Brewing. 2014;120(3):212–219. DOI: 10.1002/jib.140.
  9. Kunz T, Woest H, Lee E-J, Müller C, Methner F-J. Improvement of the oxidative wort and beer stability by increased unmalted barley proportion. Brewing Science. 2011;64(7–8):75–82.
  10. Stasko A, Rapta P, Malik F. Charakterisierung der Bierstabilität mit Hilfe von Radikalfängern (eine EPR-Studie). Monatsschrift für Brauwissenschaft. 2000;53(1–2):4–7.
  11. Elshani A, Hoxha I, Kongoli R. Role of oxygen in beer production and quality. [S. l.]: Éditions universitaires européennes; 2016. 52 p.
  12. Polovka M. EPR spectroscopy: a tool to characterize stability and antioxidant properties of foods. Journal of Food and Nutrition Research. 2006;45(1):1–11.
  13. Goodman BA, Yeretzian C, Stolze K, Wen D. Quality aspects of coffees and teas: application of electron paramagnetic resonance (EPR) spectroscopy to the elucidation of free radical and other processes. Agricultural Sciences. 2013;4(8):433–442. DOI: 10.4236/ as.2013.48058.
  14. Villamena FA. Reactive species detection in biology: from fluorescence to electron paramagnetic resonance spectroscopy. Amsterdam: Elsevier; 2016. X, 330 p.
  15. Sahu ID, Lorigan GA. EPR techniques, spin labeling and spin trapping. In: Worsfold P, Poole C, Townshend A, Miró M, editors. Encyclopedia of analytical science. 3rd edition. Amsterdam: Elsevier; 2019. p. 315–327. DOI: 10.1016/B978-0-12-409547-2.14080-6.
  16. Brückner A. In situ electron paramagnetic resonance: a unique tool for analyzing structure – reactivity relationships in heterogeneous catalysis. Chemical Society Reviews. 2010;39(12):4673–4684. DOI: 10.1039/b919541f.
  17. Rhodes CJ. Electron spin resonance. Part one: a diagnostic method in the biomedical sciences. Science Progress. 2011;94(1): 16–96. DOI: 10.3184/003685011X12982218769939.
  18. Halliwell B, Gutteridge JMC. Free radicals in biology and medicine. 5th edition. Oxford: Oxford University Press; 2015. XXXVIII, 905 p. DOI: 10.1093/acprof:oso/9780198717478.001.0001.
  19. Mertens T, Kunz T, Gibson BR. Transition metals in brewing and their role in wort and beer oxidative stability: a review. Journal of the Institute of Brewing. 2022;128(3):77–95. DOI: 10.1002/jib.699.
  20. Kroneck PMH. Multiheme proteins and enzymes: from spectroscopy to three-dimensional structure. In: Abstracts of the 5th Workshop on EPR applications in biology and medicine; 2001 September 29 – October 3; Krakow, Poland. [S. l.]: [s. n.]; 2001. p. 39.
  21. Hanson G, Berliner L, editors. Metals in biology: applications of high-resolution EPR to metalloenzymes. New York: Springer; 2010. XIX, 419 p. (Biological magnetic resonance; volume 29). DOI: 10.1007/978-1-4419-1139-1.
  22. Kunz T, Methner F-J, Huttermann J, Kappl R, inventors; Technische Universität Berlin, assignee. Method for determining the endogenous antioxidative potential of beverages by means of ESR spectroscopy. United States patent US 2008/0248580 A1. 2008 October 9.
  23. Andersen ML, Skibsted LH. ESR spectroscopy for the study of oxidative processes in food and beverages. In: Webb GA, editor. Modern magnetic resonance. Dordrecht: Springer; 2008. p. 1861–1866. DOI: 10.1007/1-4020-3910-7_212.
  24. Uchida M, Suga S, Ono M. Improvement for oxidative flavor stability of beer – rapid prediction method for beer flavor stability by electron spin resonance spectroscopy. Journal of the American Society of Brewing Chemists.1996;54(4):205–211. DOI: 10.1094/ ASBCJ-54-0205.
  25. Porcu MC, Fadda A, Sanna D. Lag time determinations in beer samples. Influence of alcohol and PBN concentration in EPR spin trapping experiments. Oxygen. 2022;2(4):605–615. DOI: 10.3390/oxygen2040040.
  26. Cortés N, Kunz T, Furukawa Suárez A, Hughes P, Methner F-J. Development and correlation between the organic radical concentration in different malt types and oxidative beer stability. Journal of the American Society of Brewing Chemists. 2010;68(2):107–113. DOI: 10.1094/ASBCJ-2010-0412-01.
  27. Polak J, Bartoszek M, Stanimirova I. A study of the antioxidant properties of beers using electron paramagnetic resonance. Food Chemistry. 2013;141(3):3042–3049. DOI: 10.1016/j.foodchem.2013.05.133.
  28. Vanderhaegen B, Neven H, Verachtert H, Derdelinckx G. The chemistry of beer aging – a critical review. Food Chemistry. 2006;95(3):357–381. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.01.006.
  29. Fromuth K, Chaparro JM, Sedin D, Van Buiten C, Prenni JE. Characterizing the impact of package type on beer stability. ACS Food Science and Technology. 2023;3(4):616–625. DOI: 10.1021/acsfoodscitech.2c00351.
  30. Wietstock PC, Glattfelder R, Garbe L-A, Methner F-J. Characterization of the migration of hop volatiles into different crown cork liner polymers and can coatings. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2016;64(13):2737–2745. DOI: 10.1021/acs.jafc. 6b00031.
  31. de Lima AC, Aceña L, Mestres M, Boqué R. Monitoring the evolution of the aroma profile of lager beer in aluminium cans and glass bottles during the natural ageing process by means of HS-SPME/GC-MS and multivariate analysis. Molecules. 2023;28(6):2807. DOI: 10.3390/molecules28062807.
Опубликован
2024-07-01
Ключевые слова: электронный парамагнитный резонанс, спиновые ловушки, свободные радикалы, окисление пива
Поддерживающие организации Авторы выражают признательность ЗАО «Адвин Смарт Фэктори» за техническую поддержку при проведении исследования, а также менеджеру по развитию производства ОАО «Криница» И. С. Чернышеву за предоставление образцов для анализа.
Как цитировать
Русакович, А. А., & Демидчик, В. В. (2024). Оценка эндогенного антиоксидантного потенциала белорусских сортов пива при его хранении в различной упаковке. Экспериментальная биология и биотехнология, 2, 55-62. Доступно по https://journals.bsu.by/index.php/biology/article/view/6423
Выпуск
№ 2 (2024): Экспериментальная биология и биотехнология
Раздел
Биотехнология и микробиология

Copyright (c) 2024 Экспериментальная биология и биотехнология

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NonCommercial» («Атрибуция — Некоммерческое использование») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующиеся в данном журнале, соглашаются со следующим:

  1. Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial. 4.0 International (CC BY-NC 4.0).
  2. Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся неэксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге) со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  3. Авторы имеют право размещать их работу в интернете (например, в институтском хранилище или на персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу. (См. The Effect of Open Access).