Аннотация

Введение. В работе рассматривается влияние различных условий охмеления при производстве пива на изменение содержания различных групп полифенольных соединений, связанных с экстрагированием и биотрансформацией соединений хмелепродуктов по определенному механизму, что способствует формированию нехарактерной для классического способа производства вкусовой окраски пива. Цель исследования – изучение путей миграции, факторов влияния и изменения содержания полифенолов хмеля на модельных экспериментах. Объекты и методы исследования. Хмель гранулированный ароматный сорта «Тетнангер» урожая 2019 г., водные и 4 %-ые водно-спиртовые растворы, моделирующие жидкую фазу сусла и молодого пива, а также пивные дрожжи Sacharomyces cerevisiae рас Rh низового брожения и Nottingham (Nt) верхового брожения. В работе применялись общепринятые методы оценки содержания полифенольных соединений. Результаты и их обсуждение. Установлено влияние кислотности среды на накопление различных групп полифенолов при кипячении: рН 4,4 способствует большему накоплению изоксантогумола, по сравнению с контролем, на 12 %, рН 5,2 способствовал накоплению 6-ти кратного количества антоцианогенов по сравнению с рН 4,4. Условия «холодного» охмеления, моделирующие осветление сусла в Wirpool, способствуют повышенному растворению антоцианогенов (в 6 раз), по сравнению с классическим охмелением, что связано с турбулентным течением процесса. Установлено влияние дрожжей и температуры на образование изоксантогумола и кверцетина при «холодном» способе охмеления. В отношении рутина имеет значение только температура процесса. Скорость сорбции зависит от температуры, длительности и расы присутствующих в среде дрожжей и максимальна в первые сутки дображивания. Отмечено, что изоксантогумол накапливается при одновременном снижении содержания кверцетина в условиях «холодного» охмеления. Содержание фенольных кислот и альдегидов в условиях холодного дображивания снижается вне зависимости от условий «холодного» охмеления. Выводы. Установлены пути миграции различных групп фенольных соединений в условиях классического и «холодного» способов охмеления в зависимости от различных факторов – кислотности среды, температуры и расы дрожжей. Скорость сорбции изоксантогумола – максимальна в течение первых суток, рутина – в течение 2-х суток с начала процесса, кверцетин – не сорбируется дрожжами. Показана большая эффективность накопления различных групп полифенолов в условиях дображивания по сравнению с другими способами охмеления.

Ключевые слова

Хмелепродукты, способы охмеления, алкогольные напитки, дрожжи, изоксантогумол, сорбция, фенольные соединения

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гернет М. В., Грибкова И. Н. Влияние соединений хмеля и хмелепродуктов на сенсорный профиль готового пива // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. 2019. Т. 9. № 1. С. 93–99.
2. Research of hop polyphenols impact on malt hopped wort aroma formation model experiments / M. Gernet [et al.] // Potravinarstvo Slovak Journal of Food Science. 2021. Vol. 15. P. 263–272. https://doi.org/10.5219/1518.
3. Beer produced via hydrodynamic cavitation retains higher amounts of xanthohumol and other hops prenylflavonoids / R. Ciriminna [et al.] // LWT. 2018. Vol. 91. P. 160–167. https://doi.org/10.1016/j.lwt.2018.01.037.
4. Bartmańska A., Tronina T., Popłoński J. Biotransformation of a major beer prenylflavonoid – isoxanthohumol // Zeitschrift fur Naturforschung – Section C Journal of Biosciences. 2019. Vol. 74. № 1–2. P. 1–7. https://doi.org/10.1515/znc-2018-0101.
5. A kinetic study of xanthohumol cyclization to isoxanthohumol – A role of water / D. M. Kamiński [et al.] // Journal of Molecular Structure. 2017. Vol. 1139. P. 10–16. https://doi.org/10.1016/j.molstruc.2017.03.027.
6. Beer phenolic composition of simple phenols, prenylated flavonoids and alkylresorcinols / A. Boronat [et al.] // Molecules. 2020. Vol. 25. № 11. https://doi.org/10.3390/molecules25112582.
7. Dostálek P., Karabín M., Jelínek L. Hop phytochemicals and their potential role in metabolic syndrome prevention and therapy // Molecules. 2017. Vol. 22. № 10. https://doi.org/10.3390/molecules22101761.
8. Wietstock P. C., Kunz T., Methner F.-J. Influence of hopping technology on oxidative stability and staling-related carbonyls in pale lager beer // Brewing Science. 2016. Vol. 69. № 11–12. P. 73–84.
9. Determination of total phenolic content using the Folin-C assay: Single-laboratory validation, first action 2017.13 / S. Kupina [et al.] // Journal of AOAC International. 2018. Vol. 101. № 5. P. 1466–1472. https://doi.org/10.5740/jaoacint.18-0031.
10. Wannenmacher J., Gastl M., Becker T. Phenolic substances in beer: Structural diversity, reactive potential and relevance for brewing process and beer quality // Comprehensive Reviews in Food Science and Food Technology. 2018. Vol. 17. № 4. P. 953–988. https://doi.org/10.1111/1541-4337.12352.
11. Comparison of common analytical methods for the quantification of total polyphenols and flavanols in fruit juices and ciders / S. Ma [et al.] // Journal of Food Science. 2019. Vol. 84. № 8. P. 2147–2158. https://doi.org/10.1111/1750-3841.14713.
12. HPLC method for the quantification of phenolic acids, phenolic aldehydes, coumarins and furanic derivatives in different kinds of toasted wood used for the ageing of brandies / S. Canas [et al.] // Analytical Methods. 2011. Vol. 3. № 1. P. 186–191. https://doi.org/10.1039/c0ay00269k.
13. Применение биосорбентов в пивоварении. Часть I. Исследование условий биосорбции цинка / М. В. Гернет [и др.] // Пиво и напитки. 2018. № 3. С. 12–15.
14. Hop compounds: Extraction techniques, chemical analyses, antioxidative, antimicrobial, and anticarcinogenic effects / M. K. Hrncic [et al.] // Nutrients. 2019. Vol. 11. № 3. https://doi.org/10.3390/nu11020257.
15. Acid-base properties of xanthohumol: A computational and experimental investigation / M. Arczewska [et al.] // Journal of Natural Products. 2017. Vol. 80. № 12. P. 3194–3202. https://doi.org/10.1021/acs.jnatprod.7b00530.
16. Functional beer – a review on possibilities / K. Habschied [et al.] // Beverages. 2020. Vol. 6. № 3. https://doi.org/10.3390/beverages6030051.
17. Study of antioxidant activity during the malting and brewing process / D. Koren [et al.] // Journal of Food Science and Technology. 2019. Vol. 56. № 8. P. 3801–3809. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03851-1.
18. Aron P. M., Shellhammer T. H. Profiling of hop-derived flavan-3-ols from lager beer in relation to hopping technology // Journal of the American Society of Brewing Chemists. 2017. Vol. 75. № 3. P. 276–282. https://doi.org/10.1094/ASBCJ-2017-3149-01.
19. Extraction, enrichment, and quantification of main antioxidant aglycones of flavonoids and tannins from Melastoma dodecandrum Lour.: Guided by UPLC-ESI-MS/MS / Y. Tong [et al.] // Journal of Chemistry. 2019. Vol. 2019. https://doi.org/10.1155/2019/2793058.
20. Biotransformed metabolites of the hop prenylflavanone isoxanthohumol / H. J. Kim [et al.] // Molecules. 2019. Vol. 24. № 3. https://doi.org//10.3390/molecules24030394.
21. Camuffo D. A relationship between temperature, oxygen dissolved in blood and viral infections // Annals of Geophysics. 2021. Vol. 64. № 1. https://doi.org/10.4401/ag-8528.
22. Chiral separation of isoxanthohumol and 8-prenylnaringenin in beer, hop pellets and hops by HPLC with chiral columns / H. Moriya [et al.] // Biomedical Chromatography. 2018. Vol. 32. № 10. https://doi.org/10.1002/bmc.4289.
23. Synergic involvements of microorganisms in the biomedical increase of polyphenols and flavonoids during the fermentation of ginger juice / C. A. Kayath [et al.] // International Journal of Microbiology. 2020. Vol. 2020. https://doi.org/10.1155/2020/8417693.
24. Effects of temperature, time, and solvent ratio on the extraction of phenolic compounds and the anti-radical activity of Clinacanthus nutans Lindau leaves by response surface methodology / I. S. Che Sulaiman [et al.] // Chemistry Central Journal. 2017. Vol. 11. № 1. https://doi.org/10.1186/s13065-017-0285-1.
25. Devi A., Konerira Aiyappaa A.-A., Waterhouse A. L. Adsorption and biotransformation of anthocyanin glucosides and quercetin glycosides by Oenococcus oeni and Lactobacillus plantarum in model wine solution // Journal of the Science of Food and Agriculture. 2019. Vol. 100. № 5. P. 2110–2120. https://doi.org/10.1002/jsfa.10234.
26. Dabulici C. M., S rbu I., Vamanu E. The bioactive potential of functional products and bioavailability of phenolic compounds // Foods. 2020. Vol. 9. № 5. https://doi.org/10.3390/foods9070953.
27. Life-span extension by pigmented rice bran in the model yeast Saccharomyces cerevisiae / P. Sunthonkun [et al.] // Scientific Reports. 2019. Vol. 9. № 1. https://doi.org/10.1038/s41598-019-54448-9.
28. Swięcilo A. Cross-stress resistance in Saccharomyces cerevisiae yeast – new insight into an old phenomenon // Cell Stress and Chaperones. 2016. Vol. 21. № 2. P. 187–200. https://doi.org/10.1007/s12192-016-0667-7.
29. Ruta L. L., Farcasanu I. C. Interaction between polyphenolic antioxidants and Saccharomyces cerevisiae cells defective in heavy metal transport across the plasma membrane // Biomolecules. 2020. Vol. 10. № 11. https://doi.org/10.3390/biom10111512.