Shimadzu’s Total Support for Beer Analysis

Význam tématu

Analýza piva je klíčová pro zajištění konzistentní kvality, bezpečnosti a souladu s legislativními požadavky. Vlna inovací a rozmanité preference spotřebitelů zvyšují význam přesných stanovení parametrů jako barva, hořkost (IBU), obsah alkoholu, diacetyl, sacharidy, obsah minerálů či kontaminantů. Celý proces od surovin (voda, slad, chmel, kvasnice) až po hotový nápoj vyžaduje integrované analytické přístupy pro optimalizaci výroby i vývoj nových produktů.

Cíle a přehled studie / článku

Článek představuje komplexní přístup firmy Shimadzu k analýze piva „from farm to stein“. Cílem je shrnout hlavní analytické metody a instrumentaci využívanou v moderní pivovarnické laboratoři, ukázat možnosti rozšíření provozních kapacit a nastínit praktické přínosy i potenciál dalšího rozvoje analytiky piva.

Použitá metodika a instrumentace

• UV-Vis spektrofotometrie (Shimadzu UV-1800) pro barvu, IBU a další spektrofotometrické parametry dle ASBC/EBC.
• GC-FID/GC s hlavicovým vzorkovačem (Shimadzu GC-2014/GC-2010 Plus + HS-10) pro alkohol, diacetyl, estery, aldehydy.
• HPLC/UHPLC s RID, PDA, ELSD (Prominence, Nexera X2) pro sacharidy, organické kyseliny, aminokyseliny, alfa-kyseliny chmele.
• Iontová chromatografie (Shimadzu LC-20AT) pro analýzu anorganických iontů ve vodě.
• GC-MS/MS a škálovatelné triple-quad (Shimadzu GCMS-TQ8040) pro pesticidy v chmelu, mykotoxiny, nitrosaminy.
• AA-7000, ICP-OES (ICPE-9800), ICP-MS (ICPMS-2030) pro těžké kovy.
• TOC-L analyzer pro celkový organický a anorganický uhlík (CO₂) a nekonkrétní organické kontaminanty.
• Mechanická zkušebna EZ-X pro test síly otevírání plechovek.

Hlavní výsledky a diskuse

Shimadzu nabízí celou řadu ověřených metod: UV-Vis spektrometr dokáže vyhodnotit více než 12 parametrů piva jedním přístrojem, GC-FID s HS analýzou usnadňuje rychlé stanovení alkoholu a diacetylu, UHPLC s RID/ELSD umožňuje kvantifikaci až desítek sacharidů, GCMS-TQ8040 dosahuje citlivosti na úrovni ppb při stanovení pesticidů a nitrosaminů. Iontová chromatografie a ICP metody zajišťují spolehlivé měření minerálů a těžkých kovů. Optimalizace fermentace pomocí okamžitého sledování diacetylu šetří čas a zvyšuje produktivitu.

Přínosy a praktické využití metody

• Zlepšení kontroly kvality a ochrana značky.
• Optimalizace výrobních procesů a zkrácení doby fermentace.
• Plnění legislativních standardů pro obsah alkoholu, kontaminantů a nutriční označení.
• Rychlá detekce kontaminantů v surovinách i výrobku.
• Podpora vývoje nových pivních stylů a produktů bezalkoholových/nízkoalkoholových.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metabolomické přístupy (PCA, HCA), vysoce rychlé metody UHPLC-MS/MS s rozsáhlými knihovnami pro enzymové profily i složité matrice otevřou dveře k prediktivní kvalitě a individualizaci pivních receptur. Integrace big data, strojového učení a automatizace přinese ještě vyšší úroveň řízení výroby i inovací.

Závěr

Firma Shimadzu poskytuje ucelené řešení pro pivovarnickou analytiku od základních spektrofotometrických a chromatografických měření až po špičkové MS/MS metody. Díky širokému portfoliu přístrojů a know-how je možné dosáhnout vysoké spolehlivosti, rychlosti a vysokého informačního výstupu pro podporu kvality, výzkumu i vývoje.

Reference

• ASBC Standard Methods Beer-10, Beer-23.
• AOAC Official Method 984.14, ASBC Beer-4D.
• US EPA Methods 300.1, 524.3/524.4, 525.2.
• European Brewery Convention (EBC) analýzy diacetylu a hořkosti (EBU).
• Shimadzu Application News SSI-LC-06-2015, C190-E105, AA-004, L294, L389, L397, A447.
• ASMS konference: WP27-580, TP-510, TP-738.