RS56003B1 - Pivo otporno na promene ukusa izazvane svetlošću i postupci njegovog dobijanja - Google Patents

Abstract

Jedan aspekt ovog pronalaska se odnosi na kompoziciju koja sadrži obezbojeni karamelizovani ugljeni-hidrat, kompozicija, koji kada se rastvori u vodi sa sadržajem suve materije 0,1 tež.%, pokazuje: i. apsorpciju na 280 nm (A280) koja je veća od 0,01, poželjno veća od 0,05, još bolje veća od 0,1, a najbolje veća od 0,3; i ii. odnos apsorpcije A280/560 jednak najmanje 200, poželjno najmanje 250. Drugi aspekti ovog pronalaska se odnose na postupak za proizvodnju pića ili prehrambrenog proizvoda otpornog na izmene ukusa izazvanim sa svetlošću, a pomenuti postupak se sastoji od unošenja u pomenuto piće ili prehrambreni proizvod gore definisane kompozicije; i na postupak za njenu proizvodnju.

Description

Oblast pronalaska

Ovaj pronalazak se odnosi na pivo koje imaju povećanu otpomost prema promenama ukusa izazvanih svetlošću, i na postupke koji obuhvataju uvođenje/dodavanje obezbojenog karamela u pivo kako bi se sprečila ili smanjila promena ukusa/arome izazvanih svetlošću. Pivo prema pronalasku sadrži karamelizovane ugljene hidrate malog intenziteta boje. Ovaj pronalazak je posebno pogodan za upotrebu u pivu koje je podložno razvoju neprijatne arome/ukusa nastale kao rezultat izlaganja svetlosti, a posebno ukoliko pivo nije adekvatno zaštićeno od štetnog delovanja svetlosti odgovarajućim pakovanjem.

Stanje tehnike

U industriji pića i prehrambrenih proizvoda dobro poznat problem je stvaranje neprijatne arome izazvane izlafanjem svetlošću. Niz neprijatnih aroma stvara se reakcijama koje su inicirane ili ubrzane izlaganjem svetlosti, a opisane su u naučnoj literaturi. Brzina kojom napreduju ove reakcije stvaranja lošeg ukusa, obično se dramatično povećava izlaganjem svetlosti talasne dužine ispod 500 nm, a naročito UV svetlosti.

Promene ukusa izazvane svetlošću u pićima i prehrambrenim proizvodima mogu se efikasno inhibirati pakovanjem ovih napitaka ili prehrambrenih proizvoda u materijal koji neće propuštati svetlost frekvencija koje promovišu reakcije za generisanje lošeg ukusa. Međutim, iz različitih razloga je ponekad poželjno da se koristi materijal za pakovanje koji ne poseduje kvalitet zaštite od svetlosti. U tim slučajevima, sastav pica ili prehrambrenog proizvoda treba da se optimizuje, kako bi se postigla dovoljna stabilnost protiv izazivanja promena ukusa izazvanih svetlošću. Ako se ovo ne može postići uobičajenim konstituentima takvih pića ili prehambenih artikala, mogu se koristi specijalni aditivi za stabilizaciju od dejstva svetlosti.

U stanju tehnike je poznato da se koriste veoma različiti aditivi za stabilizaciju pića i prehrambenih proizvoda protiv stvaranja neprijatne arome izazvane svetlošću. Mnogi od ovih aditiva postižu njihovu efikasnost preko sposobnosti da inhibiraju reakcije koje generišu neprijatnu aromu, npr. neutrališući jednu ili vise reakcija i/ili ključnih intermedijara. Pored toga, aditivi koji su predloženi neutrališu proizvode reakcija koji izazivaju neprijatnu aromu (npr. formiranjem neisparljivog kompleksa) ili pospešuju razgradnju ovih proizvoda reakcije u proizvode sa mirisom manjeg intenziteta.

Umesto da se minimizuje delovanje svetlosti koje izazivaju rakcije koje stvaraju neprijatnu aromu, kao što je opisano gore, moguće je takođe spečiti odigravanje ovih reakcija unošenjem aditiva koji neutrališu nepoželjno delovanje svetlosti, a posebno ultravioletne komponente svetlosti. U US Patentu 5,948,458 opisan je postupak za prevenciju od kvarenja, užeglosti ili promene boje u tečnim prehrambenim proizvodima koji sadrže nezasićene lipide i masti, a koje izaziva izlaganje ovih tečnih prehrambenih proizvoda ultravioletnoj svetlosti, a koji se sastoji od dodavanja pomenutim prehrambenim proizvodima efikasnu količinu trikalcijum-fosfata, koji efikasno apsorbuje ultravioletnu svetlost.

U US Patentu 4,389,421 opisano je dodavanje organskih jedinjenjakoja sadrže 1,8-epoksi grupu, kao što je 1,8-cineol, za sprečavanje ili značajno smanjivanje dejstva svetlosti na ukus pića od slada. Pretpostavljeno je da dodavanje 1,8-epoksi jedinjenja pićima od slada sprečava stvaranje metil-butenil merkaptana, sprečavanjem cepanja fragmenta sa pet ugljenika (izo-pentenil lanac) iz bočnog izo-heksanoil lanca u izo-akiselinama, fragmenata koji bi inače reagovali sa sulfhidril grupom, stvarajući izopentenil merkaptan (metil-butenil merkaptan). Navodi se da 1,8-epoksi jedinjenja mogu da spreče stvaranje metil-butenil merkaptana, reagovanjem sa izo-pentenil fragmentom, ili zaštitom bočnog izo-heksanoil lanca od fragmentacije, ili blokiranjem sulfhidril grupe za reakciju sa izo-pentenil fragmentom.

Predloženi su brojni prehrambeni aditivi za stabilizaciju pića ili prehrambrenih proizvoda od razvijanja neprijatne arome izazvane svetlošću, koji se moraju obeležiti, kao hemijski ili veštački entiteti na pakovanju proizvoda. Polazeći sa stanovišta prihvatanja od strane potrošača, proizvođači pića i prehrambrenih proizvoda obično ne vole da koriste takve hemijske aditive, već umesto toga vise vole da koriste aditive koji cine dopadljive delove na etiketama (etikete koje su prihvatljivije za potrošača), a koji pružaju sličnu funkcionalnost.

Kratak opis pronalaska

Pronalazači su otkrili da se dodavanjem obezbojenog karamela koji sadrži karanielizovane ugljene-hidrate niskog intenziteta boje pivu može obezbediti poboljšana otpomost prema promenama ukusa piva izazvanih dejstvom svetlosti. Upotreba obezbojenog karamela, nudi prednost koja se može navesti na deklaraciji proizvoda terminima koji suprihvatljivi za krajnjeg korisnika, npr. ’’karamel”, ”boja karamela”, ’’ekstrakt karamela” ili ’’izolat karamela”.

Pronalazači su neočekivano otkrili da karamelizacija, tj. reakcija koja se odvija kada se zagrevaju ugljeni-hidrati, daje proizvode reakcije koji pokazuju sposobnost da apsorbuju ultravioletnu svetlost, a da se ne razgraduju u supstance koje razvijaju neželjnu neprijatnu aromu, naročito ako se ugljeni-hidrati karamelizuju u prisustvu izvora azota. Važnije od toga, pronalazači su našli da su ove supstance koje apsorbuju UV, za razliku od drugih konstituenata svojstvenih karamelizovanim materijalima, u suštini bezbojne. Tako, na osnovu ovog saznanja, pronalazači su razvili obezbojen karamel koji se može koristiti za stabilizaciju pića ili prehrambrenih proizvoda protiv izmene ukusa izazvane sa svetlošću, a bez unošenja suštinske izmene boje. Iako pronalazači veruju da su pogodna svojstva obezbojenog karamela prvenstveno povezana sa nj ego vim svojstvima apsorpcije UV, moguće je da zaštitne karakteristike obezbojenog karamela delimično potiču i od drugih kvaliteta.

Obezbojeni karamel koji je upotrebljen u skladu sa predmetnim pronanaskom sadrži karamelizovani ugljeni-hidrat niskog intenziteta boje, kombinuje relativno visoku apsorpciju UV svetlosti, naročito na talasnim dužinama od 250 do 400 nm, i relativno nisku apsprciju vidljive svetlosti, što pokazuje odnos apsorpcije svetlosti na talasnim dužinama 280 i 560 nm (A28o/56o) od najmanje 200. Obezbojen karamel je pogodno dobijen uklanjanjem komponenti koje su odgovome za braon boju, a pri tome zadržavaju komponente koje apsorbuju UV, što pokazuje porast A280/560od najmanje 100%.

Komercijalno dostupni karameli, koji se proizvode karamelizacijom u prisustvu izvora azota, obično se karakterišu na osnovu tzv. odnosa ekstinkcija (odnos apsorpcije A280/56o), koji je odreden prema postupku opisanom u daljem tekstu. Tipično, ovi karameli pokazuju odnos apsorpcije A28o/560manji od 120. Obezbojavanje karamela u skladu sa pronalaskom uklanja bojene komponente koje apsorbuju oko 560 nm, dok istovremeno zadržava karakteristike apsorpcije UV. Dakle, obezbojavanje karamela u skladu sa ovim pronalaskom daje materijal sa značajno većim odnosom apsorpcije А280/5бо nego obični karameli koji su proizvedeni karamelizacijom u prisustvu izvora azota (naime, amonijačni karamel i sulfitno-amonijačni karamel).

Detaljan opis pronalaska

Shodno ovom, jedan aspekt predmetnog pronalaska odnosi se na postupak proizvodnje piva koje je rezistentno na promene u ukusu indukovane svetošću, gde dati postupak obuhvata uvođenje/dodavanje obezbojenog karamela u pivo, pri čemu je karamel odabran od amonijačnog karamela, sulfitno-amonijačnog karamel ili njihove kombinacije, gde obezbojeni karamel ima intenzitet boje na 610 nm koji ne prelazi 0,024 koji kada je rastvoren u vodi pri sadržaju suve materije od 0.1 tež.%, pokazuje:

i. apsorpciju na 280 nm (A280) veću od 0,01, poželjno veću od 0,05, bolje veću od 0,1, a najbolje veću od 0,3; i

ii. odnos apsorpcije A280/56o najmanje 200, poželjno najmanje 250

Obezbojeni karamel razlikuje se od običnih karamela po njegovom relativno niskom sadržaju bojenih komponenata, naime komponenata braon boje. Nizak sadržaj bojenih komponenata je očigledan iz relativno niske apsorpcije na 560 nm (A56o). Istovremeno, obezbojeni karamel pokazuje snažan kapacitet apsorpcije UY, što dokazuje svojom Α280. Tako, obezbojeni karamel je okarakterisan relativno visokim odnosom apsorpcija A28o/56o. Obezbojen karamel obično sadrži najmanje 10%, poželjno najmanje 20%, bolje najmanje 30%, jo§ bolje najmanje 40%, a najpoželjnije najmanje 50% karamelizovanog ugljenog hidrata, računato na težinu suve materije.

A280se određuje u odnosu na % suve materije, kao što je opisano ovde u delu ’’Intenzitet boje”, izuzev što se apsorbancija meri na 280, umesto na 610 nm.

Naziv ’’talasna dužina”, kako se ovde koristi, odnosi se na talasnu dužinu svetlosti, ukoliko se drugačije ne naznači. Kada god se ovde poziva na ’’apsorpciju”, ako se drugačije ne naznači, to se odnosi na apsorpciju svetlosti.

Karamelizacija se obično definiše kao termalna razgradnja šećera, koja vodi stvaranju isparljivih (aroma karamela) i braon-obojenih proizvoda (boje karamela). Ovaj proces je katalizovan kiselinom ili bazom, i obično zahteva temperaturu iznad 120°C, pri pH unutar opsega od 3 do 9. Razvijanje aroma i boja u karamelizaciji koja je indukovana toplotom, zahteva da šećeri, obično monosaharidi, prvo podležu unutarmolekulskoj reorganizaciji. Obično, ova reakcija izaziva oslobadanje H<+>. Tako, pH rastvora koji se podvrgava karamelizaciji, opada sa vremenom.

Karamelizacija se odvija složenim redosledom reakcija. Početna reakcija enolizacije je naročito značajna, zato što inicira naknadni lanac dogadanja. Ove reakcije dovode do proizvoda razgradnje šećera, koji dalje mogu reagovati dajući kiseoničnih-heterocikličnih i karbocikličnih jedinjenja, aldolnom kondenzacijom. Ključni intermedijeri karamelizacije toplotom su ozuloze. To su α-dikarbonil jedinjenja, kao što je 3-dezoksiheksozuloza. Ove supstance ne samo da vode stvaranju boje karamela, nego takođe daju važne isparljive proizvode, koji su tipični za aromu karamela.

Pronalazači su otkrili da su karamelizovani ugljeni-hidrati, a naročito karameli dobijeni karamelizacijom u prisustvu izvora azota, pogodni za upotrebu u ovom pronalasku. Tako dobijene karamele karakteriše prisustvo značajnih količina cikličnih komponenata koje sadrže azot, kao §to su derivati pirazina. Pronalazači su zapazili snažnu pozitivnu korelaciju izmedu efektivnosti obezbojenog karamela u stabilizacii piva od promena ukusa izazvanih svetlošću i sadržajaN-heterocikličnih supstanci u njemu. U poželjnoj realizaciji, obezbojeni karmel sadrži najmanje 0,5 tež.%, poželjno najmanje 1,0 tež.%, bolje najmanje 3,0 tež.% suve materije N-heterocikličnih supstanci,. Nadeno je da N-heterociklične supstance, u kojima prsten ili prstenovi, sadrže najmanje dva atoma azota, pokazuju naročito dobra svojstva stabilizacije od dejstva svetlosti. Naročito su poželjne aromatične N-heterociklične supstance, a posebno one koje sadrže dva atoma azota. Poželjno, N-heterociklične supstance odabrane su iz grupe koju cine pirazini, pirimidini, piridazini i njihove kombinacije.

Poželjno je da N-heterociklične supstance u skladu sa ovim pronalaskom pokazuju rastvorljivost u vodi od najmanje 10 mg/kg, bolje od najmanje 100 mg/kg. Melekulska težina ovih supstanci obično ne prelazi 500, poželjno da ne prelazi 400, poželjnije da ne prelazi 350.

Pronalazači si zapazili da obezbojen karamel upotrebljen u skladu sa predmetnim pronalaskom daje posebno dobre rezultate ako sadrži značajnu količinu derivata pirazina, a naročito derivata pirazina koji sadrže supstituente izvedene iz ugljenog hidrata. Shodno ovom, u posebno poželjnoj realizaciji, obezbojeni karamel sadrži najmanje 0,5 tež.%, poželjno najmanje 1 tež.%, bolje najmanje 3 tež.% suve materije, derivata pirazina u skladu sa formulom (I):

gde R4-R4nezavisno, predstavljaju vodonik, hidroksihidrokarbil ostatak, estar hidroksihidrokarbil ostatka, ili etar hidroksihidrokarbil ostatka, a barem jedan od R!-R4je hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar. Poželjno je da barem jedan od R1-R4predstavlja hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar, bolje je da ga predstavlja hidroksihidrokarbil ostatak.

Ovaj pronalazak obuhvata stereoizomere koji se mogu predstaviti ovde datim formulama. Tako, predmetni pronalazak može da koristi racemske smeše ovih N-heterocikličnih supstanci, kao i u suštini čiste enantiomere pomenutih supstanci.

U posebno poželjnoj realizaciji, najmanje dva od R1-R4su hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar. U slučaju kada derivat pirazina sadrži dva hidroksihidrokarbil ostatka, poželjno je da su ovi ostaci u para ili meta položaju. Najbolje je da se u ovim derivatima pirazina nalaze dva R1-R4hidroksihidrokarbil ostatka ili njihova estra ili etra.

Naziv ’’hidroksihidrokarbil” kao što je ovde upotrebljen, označava hidrokarbile supstituisane hidroksilom. Naziv ’’hidrokarbil” odnosi se na račvaste ili lineame ugljovodonične lance, koji po izboru sadrže jednu ili vise nezasićenih veza ugljenikugljenik, tj. dvogubih veza ugljenik-ugljenik i trogubih veza ugljenik-ugljenik, stim da pomenuti ugljovodonici imaju, poželjno od 1-20 atoma ugljenika. Tipični primeri hidroksihidrokarbila su razgranati, kao i nerazgranati, hidroksialkili i hidroksialkenili. Pored hidroksil supstituenata, hidroksikarbil ostaci mogu takođe da sadrže i druge supstituente, kao što su grape: karbonil, karboksil, acil, amino, acilamino, alkoksi, hidroksiamino, alkoksiamino, tiol, disulfid, etar, estar, alkiltio i amid. Poželjno je da ovi poslednji supstituenti ne sadrže više od 10, odnosno ne vise od 5 atoma ugljenika.

Najbolje je da hidroksikarbil ostatak ne sadrži druge supstituente osim jednu ili vise hidroksilnih grupa.

Tipično, hidroksihidrokarbil ostatak sadrži 1-10, poželjno 2-4 atoma ugljenika, abolje 3 ili 4 atoma ugljenika. U posebno poželjnoj realizaciji ukupan broj atoma ugljenika, prisutan u derivatu pirazina, je unutar opsega 5-12, bolje unutar opsega 9-12.

Poželjno je da najmanje jedan hidroksihidrokarbil ostatak sadrži najmanje dve hidroksil grape. Bolja varijanta je da pomenuti ostatak sadrži tri ili četiri hidroksil grupe.

Derivati pirazina, u obezbojenom karamelu obično sadrže visoki udeo di-supstituisanih pirazina. Tako, u poželjnoj realizaciji, obezbojeni karamel sadrži najmanje 0,5 tež.% suve materije, derivata pirazina u skladu sa Formulom (I), gde najmanje dva od Ri-R4nezavisno predstavljaju hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar.

Primeri di-supstituisanih derivata pirazina, koji su u izobilju prisutni u obezbojenom karamelu, su fruktosazini, naročito 2,5- i 2,6-supstituisani fruktosazini. Dakle, u posebno poželjnoj realizaciji, obezbojeni karamel sadrži najmanje 0,1 tež.%, bolje najmanje 0,3 tež.%, još bolje najmanje 0,5 %, a najbolje najmanje 1,0 tež.% fruktosazina, koji se biraju iz grupe koju cine 2,5-dezoksifruktosazin (l-[5-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol), 2,6-dezoksifruktosazin (l-[6-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan- 1 ,2,3 ,4-tetraol), 2,5-fruktosazin ( 1 -[5-(2,3 ,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1 ,2,3,4-tetraol), 2,6-fruktosazin (l-[6-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-l, 2,3,4tetraol) i njihove kombinacije, u odnosu na suvu materiju. U naročito poželjnoj realizaciji, fruktosazin se bira iz grupe koju cine 2,5-dezoksifruktosazin, 2,6-dezoksifruktosazin i njihove kombinacije. Najbolje je da se fruktosazin bira iz grupe koju cine ( 1 - [6-(2,3 ,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il] -butan- 1 ,2,3 ,4-tetraol), ( 1 - [5-(2,3 ,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol) i njihove kombinacije. Ovi poslednji dezoksifruktosazini su predstavljeni sledećim formulama:

1 -[6-(2,3 ,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il] -butan- 1 ,2,3 ,4-tetraol

(2,6-dezoksifruktosazin)

l-[5-(2,3,4-trihidroksibutil)-pirazin-2-il]-butan-l,2,3,4-tetraol

(2,5 -dezoksifrukto sazin)

Obezbojeni karamel, kada je dobijen karamelizacijom šećera u prisustvu izvora azota, obično sadrži značajnu količinu aminošećera, kao što su glukozamin i fruktozamin. Tačnije, obezbojeni karamel obično će sadržati najmanje 0,001%, poželjno najmanje 0,01%, poželjnije najmanje 0,03%, a najbolje najmanje 0,05% aminošećera, naročito aminošećera koji sadrže mono- ili di-saharidne ostatke, a bolje aminošećere koji sadrže monosaharidni ostatak. Ovi procenati izračunati su kao težinski (tež.) % suve materije kompozicije.

Da bi se izbeglo da upotreba obezbojenog karamela u pivu izazove taloženje, poželjno je da obezbojeni karamel bude u suštini potpuno rastvoran u vodi. Poželjno, obezbojeni karamel je u suštini potpuno rastvoran u vodi do sadržaja suve čvrste materije od najmanje 0,01 tež.%, bolje najmanje 0,05 tež.%, a najbolje od najmanje 0,1 tež.%.

Ovaj obezbojeni karamel melanoidina u minimalnoj količini, a koji je u velikoj meri odgovoran za braon boju karamelizovanih materijala. Melanoidi su relativno veliki.v molekuli koji se mogu pogodno ukloniti posle završetka reakcije karamelizacije, filtracijom ili nekom drugom tehnikom razdvajanja, koja omogućava izdvajanje na osnovu molekulske težine, veličine, hidrofobnosti ili naelektrisanja. Dobijena kompozicija tipično sadrži komponenate koje imaju relativnu molekulsku težinu veću od 30 kDa, u količini manjoj od 30 tež.%, poželjno manjoj od 20 tež.%, bolje manjoj od 15 tež.%, još bolje manjoj od 10 tež.%, a najbolje manje od 5 tež.% suve materije. Tačnije, prethodno navedene količine se odnose na komponente sa relativnom molekulskom težinom koja je veća od 10 kDa, još bolje veća od 5 kDa, a najbolje veća od 1 kDa.

Količina komponenata sa relativnom molekulskom težinom većom od 30 kDa, koja se nalazi u obezbojenom karamelu, određena je propuštanjem rastvora ove kompozicije kroz Millipore<®>YM30filter. Filteri Millipore<®>YM10 i YM1 mogu se koristiti za odredivanje sadržaja komponenata sa molekulskom težinom iznad 10 kDa i 1 kDa. Napominjemo da različite tehnike za odredivanje sadržaja komponenata visoke relativne molekulske težine mogu da daju različite rezultate. Stoga, razumljivo je da su veličine vezane za kDa, navedene u ovoj prijavi, definisane u odnosu na ovde opisanu metodologiju.

Smanjeni sadržaj melanoidina i drugih supstanci koje doprinose boji, očigledna je takode iz niskog intenziteta boje, naročito na talasnim dužinam oko 600 nm. U posebno poželjnoj realizaciji predmetnog pronalaska, obezbojeni karamel ima intenzitet boje na 610 nm, koji ne prelazi 0,024, poželjno, ne prelazi 0,01, kao što je to ovde izračunato. Još bolje, intenzitet boje ne prelazi 0,003, kako je to ovde izračunato. Pogodan postupak za odredivanje intenziteta boje na 610 nm je opisan u daljem tekstu.

Pogodno, obezbojeni karamel prisutan u relativno koncentrovanom obliku, npr. sa sadržajem čvrste supstance od najmanje 10 tež.%. Bolje, sadržaj suve supstance iznosi najmanje 10 tež.%, a najbolje Barem 30 tež.%. Obezbojeni karamel može biti u obliku tečnosti, sirupa, paste, praha, granula ili tableta. Poželjno, obezbojeni karamel sadrži manje od 80 tež.%, a bolje manje od 70 tež.% vode.

Kao što je prethodno objašnjeno, obezbojeni karamel pogodno sadrži azotne supstance. Međutim, poželjno je da količina azotnih supstanci u obezbojenom karamelu bude ograničena. Shodno ovom, u poželjnoj realizaciji, ukupni sadržaj azota u obezbojenom karamelu, kao što je odredeno metodom određivanja azota po Kjeldahl-u, Metoda II (FNP 5), iznosi manje od 20 tež.%, bolje manje od 15 tež.%, a najbolje, manje od 10 tež.% suve materije. U drugoj poželjnoj realizaciji, pomenuti sadržaj azota je manji od 0,1 tež.%, poželjnije manji od 0,2 tež.% suve materije.

Obezbojeni karamel može da sadrži i aditive, kao što su antioksidansi, emulgatori i nosači. Poželjno, obezbojeni karamel ne sadrži bilo koji od sastojaka koji se ne smatraju ’’prirodnim”, tj. koji bi trebalo da se označe kao ’’veštački”, ’’sintetički” ili ’’hemijski”. U posebno poželjnoj realizaciji, obezbojeni karamel se može označiti kao ’’karamel”, ”boja karamela”, ’’izolat karamela”, ’’ekstrakt karamela” i slično.

Tipično, obezbojeni karamel je dodat u pivo u količini od najmanje 0,01 tež.%, poželjno najmanje 0,02 tež.%, bolje najmanje 0,03 tež.% suve materije koja j dodata. Obično, količina koja se dodaje ne prelazi 1 tež.%, poželjno ne prelazi 0,5 tež.%, poželjnije ne prelazi 0,3 tež.%, ponovo računato u odnosu na suvu materiju koja je dodata.

Obezbojeni karamel je naročito pogodan za spečavanje promene arome piva, izazvane svetlošću, a koje sadrži dovoljnu količini riboflavina, supstance koja može da deluje kao foto-inicijator. Naročito je pogodno da se obezbojeni karamel koristi za pivo koje sadrži najmanje 10 pg/kg (ppb) riboflavina, bolje najmanje 50 pg/kg riboflavina, a najbolje najmanje 100 pg/kg riboflavina.

Kao što je ranije pomenuto, obezbojeni karamel pogodno je da sadrži znatnu količinu derivata pirazina. Tipično, obezbojeni karamel se dodaje pivu u takvoj količini da dobijeni proizvod sadrži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg, poželjnije najmanje 3 mg/kg, a najbolje najmanje 10 mg/kg derivata pirazina, kao što je prethodno defmisano. U još poželjnijoj realizaciji, pivo sadži najmanje 0,5 mg/kg, poželjno najmanje 1 mg/kg fruktosazina, odabran iz grupe koju cine 2,5-dezoksifniktosazin, 2,6-dezoksifruktosazin, 2,5-fruktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije.

Korist od dodavanja/ uvodenja obezbojenog karamela posebno je izražena ako se obezbojeni karamel koristi za stabilizaciju flaširaniog piva. Naziv ’’flaširano pivo ” obuhvata pivo u staklenom pakovanju (npr. bocama, teglama itd.), kao i pivo u plastičnom pakovanju koje propušta svetlost, kao što su plastična pakovanja na bazi polietilena (npr. polietilen (PE), polietilen teraftalat PET) i/ili polietilen naftalat (PEN); polikarbonata; PVC i/ili polipropilena. U posebno poželjnoj realizaciji, obezbojeni karamel je upotrebljen kao aditiv, naročito kao aditiv za stabilizaciju od dejstva svetlosti u pićima koja su flaširana u zelenom, providnom (npr. flint) ili plavom staklu. Najbolje je, ako se koristi kao aditiv u pivu koje je flaširano u zeleno ili providno staklo.

Obezbojeni karamel upotrebljen u ovoj metodi, posebno je pogodno da se koristi za poboljšanje stabilnosti relativno svetlog piva na svetlost, npr. piva sa vrednošću EBC boje manjom od 25, poželjno manjom od 15, a najbolje manjom od 12. Pogodna metoda odredivanja vrednosti EBC boje je opisana u daljem tekstu.

Dobro je poznato u industriji piva da izlaganje pivarskih proizvoda, kao što su svetlo pivo/lager, ejl/ale, poreter, stout i slično (ovde će se generički nazivati ”pivo”), sunčevoj svetlosti ili veštačkom svetlu, ima štetan efekat na osetljiv kvalitet ovih pića. Preciznije, poznato je da izlaganje svetlosti izaziva razvijanje tzv. ’’užegle” {engl. skunky ) arome, koja se ponekad naziva i aroma (ukus) nastala ” pod dejstvom (tj. izlaganjem dejstvu) sunčeve svetlosti” {engl. sunstruk) ili nastala ”pod dejstvom (tj. izlaganjem dejstvu) svetlosti” {engl. light struck). Obično razvijanje arome nastalog pod dejstvom sunčeve svetlosti upivu posebno snažno je potpomognuto dejstvom svetlosti talasne dužine od 250-550 nm. Obično, se može reći da ukoliko je kraća talasna dužina, da je veća brzina kojom se formira aroma nastala izlaganjem dejstvu sunčeve svetlost.

Smatra se da su isparljiva jedinjenja koja sadrže sumpor odgovoma za arome nastale pod destvom sunčaneve svetlosti. Smatra se da se ova jedinjenja koja sadrže sumpor formiraju najmanje jednim delom u reakciji drugih jedinjenja koja sadrže sumpor, sa fotohemijski razgrađenim komponentama hmelja u piću. Ekstremno male količine ovih sumpomih jedinjenja su dovoljne da daju aromu piću, nastalu dejstvom sunčave svetlosti i da ga učine manje privlačnim za potrošača (videti na primer, Kirk-Otmer. "Encyclopedia of Chemical Technology", četvrto izdanje, Vol. 4, strane 22-63, 1992, i US Patent Application No. 2002/0106422).

Smatra se da je fotohemijska reakcija koja dovodi do supstanci koje sadrže sumpor, a koje stvaraju aromu nastalu pod jdestvom sunčeve svetlosti, potpomognuta prisustvom riboflavina. Riboflavin može da deluje kao foto inicijator u nekom piću, a prisutan je u pivu u značajnim količinama. Riboflavin u pivu potiče uglavnom iz slada. Takode, u manjoj meri hmelj i kvasac mogu da doprinesu sadržaju riboflavina u pivu, za vreme fermentacije (videti na primer, Tamer et ah, "Kinetics of Riboflavin Production by Brewers Yeast", Enzyme Microb. Technology, 1988, 10, 754-756).

Da bi se rešio problem izlaganja dejstvu sunčeve svetlosi, predloženo je da se smanji količina riboflavina u pivu (Sakuma et al., ABSC 10urnal, "Sunstruck Flavor Formation in Beer”). Uklanjanje riboflavina se može obaviti razlaganjem, npr. Primenom zračenja (US 3,787,587, US 5,582,857 i US 5,811,144). Količina riboflavina, prisutnog u pivu može se takode smanjiti tretiranjem piva glinom (US 6,207,208) ili ko-fermentacijom sa kombinacijom kvasca i Leuconostoc mesenteroides (US 6,514,542). Predloženo je takode da se za uklanjanje riboflavina koristi imobilizacija riboflavina preko proteina za njegovo vezivanje, ili da se ovaj protein doda u piće da bi inaktivirao riboflavin (EP-A 0 879 878). Obezbojeni karamel koji se koristi u skladu sa predmetnim pronalaskom, posebno je efikasan u sprečavanju promene arome (ukusa) piva nastale pod dejstvo sunčeve svetlosti, a posebno u pivu koje se čuva u pakovanju koje je transparentno za svetlost, posebno u pakovanju koje je transparentno za svetlost talasne dužine unutar opsega 330-360 nm, odnosno u pakovanju koje je transparentno u širem delu spektra svetlosti, opsega 320-400 nm.

Glavni izvor promene arome piva, nastale pod dejstvom sunčeve svetlosti, je 3-metil-2-buten-1-tiol (3-MBT). Vrednost praga osetljivosti u vodi za ovu supstancu iznosi samo nekoliko ng/kg (ppt). Veruje se da se 3-MBT formira reakcijom izmedu svetlosti koja ekscituje riboflavin (koji većinom potiče iz komponenti slada) i sastojaka za gorčinu piva, izo-a-kiselina, koje uglavnom potiču iz hmelja. Upotreba obezbojenog karamela u količini koja delotvomo/efektivno indukuje promene arome, izazvane svetlošću, je očigledna smanjenjem brzine stvaranja 3-MBT, od najmanje 30%, bolje barem 50%, još bolje barem 60%, još bolje najmanje 70%, a najbolje najmanje 80%. Pogodan postupak za odredivanje smanjenja formiranja MBT opisan je u Primerima.

Obezbojeni karamel upotrebljen u skladu sa pronalaskom može se pogovno proizvesti prema procesu se sastoji od faza:

obezbedivanja karamelizovane sirovine;

obezbojavanja sirovine, tako da se poveća njen A2so/560za najmanje 100%.

Obezbojavanje karamelizovane sirovine se može postići tehnikom poznatom u stanju tehnike, a koja omogućava da se iz sirovine selektivno izoluje obezbojeni karamel kao što je prethodno definisano ili da se omogući selektivno eliminisanje obojenih supstanci prisutnih u karamelizovanoj sirovini, npr. izbeljivanjem. Primeri pogodnih tehnika izolovanja su: tretman adsorbentom (npr. reversno fazni sorbenti), filtriranje i hromatografija. U jednoj realizaciji ovog procesa obezbojavanje se postiže filtriranjem kroz jedan ili vise filtera, s tim da granica ne bude iznad 30 kDa, poželjno ne iznad 10 kDa, poželjnije ne iznad 5 kDa, a najpoželjnije ne iznad od 1 kDa. U sledećoj realizaciji obezbojavanje se postiže adsorpcijom obojenih supstanci na sorbentu sa reversnom fazom, odnosno silicijum-dioksidu sa vezanim alkilom, ili na jonoizmenjivačkoj smoli. U još jednoj realizaciji, obezbojavanje se postiže tečnom hromatografijom, poželjno pomoću reversno fazne hromatografije ili hromatografije na katjonskom izmenjivaču.

Posle karamelizacije, karamelizovana sirovina može da sadrži proizvode velikih molekula, koji su teško rastvomi u vodenim sistemima. Kada se koriste kao takvi u pivu koje je po prirodi providno, ovo može da dovede do neželjenog zamućenja. Dakle, u poželjnoj realizaciji procesom se dobija kompozicija koje je u suštini potpvmo rastvoma u vodi, što znači da ovaj proces sadrži i dodatni korak uklanjanja i/ili rastvaranja nerastvomog materijala, ako je to potrebno kako bi se postigla navedena rastvorljivost u vodi. Nerastvomi materijal se može pogodno rastvoriti npr. sonikacijom ili dodavanjem rastvarača.

Uklanjanje ili rastvaranje nerastvomog materijala po izboru poželjno je izvesti pre obezbojavanja. Obezbojavanje i uklanjanje nerastvomih sastojaka moće se postići u u jednom koraku, npr. filtriracijom.

Sirovina, koja je upotrebljena za proizvodnju obezbojenog karamela može da sadrži karamel u kombinaciji sa jednim ili vise pomoćnih sredstava (engl. adjuncts) za dobijanje piva, kao što su npr. slad, ječmeni slad, sirup. Naročito pogodni karameli za ovaj proces su karameli koji su defmisani u European Union Directive 95/45; pod naslovom ’'Purity Criteria concerning Colours for use in Foodstuffs ”, ili koji su defmisani u US. Food Chemical Codex IV. U skladu sa tim, u veoma poželjnoj realizaciji karamelizovana sirovina sadrži najmanje 50 tež.% suve materije pomoćnih sredstava za dobijanje piva, uključujući najmanje 5 tež.% karamela, suve materije. Bolje je da sirovina sadrži najmanje 10 tež.%, poželjnije najmanje 30 tež.%, a najbolje najmanje 50 tež.% karamela suve materije.

Karamel je kompleksna smeša jedinjenja, od kojih su neka u obliku koloidnih agregata. Karamel se proizvodi zagrevanjem ugljenih-hidrata, samih ili u prisustvu kiselina, baza i/ili soli prehrambenog kvaliteta. Karamel je obično tamnobraon do cm, tečan ili čvrst materijal, sa mirisom izgorelog šećera i pomalo gorkim ukusom. Karamel se proizvodi iz komercijalno dostupnih nutritivnih zaslađivača prehrambenog kvaliteta, uključujući fruktozu, dekstrozu (glukozu), invertni šećer, saharozu, laktozu, melasu i/ili hidrolizate skroba i njihove frakcije. Kiseline koje se mogu koristiti su prehrambenog kvaliteta, a to su sumpoma, sumporasta, fosfoma, sirćetna i limunska kiselina, a pogodne baze su amonijum hidroksid, natrijum hidroksid, kalijum hidroksid i kalcijum-hidroksid. Soli koje se mogu koristiti su amonijum-, natrijum- i kalijum-karbonat, -bikarbonat, -fosfat (uključujući mono- i dibazni-), -sulfat i -sulfit. Karamel je rastvoran u vodi.

Mogu se razlikovati četiri različite klase karamela, prema reaktantima koji se koriste u njihovoj proizvodnji i po specifičnim testovima identifikacije (videti, European Union Directive 95/45, ’’Purity Criteria concerning Colours for use in Foodstufs ”, i US Food Chemical Codex IV):

Klasa I: običan karamel, kaustični karamel; E 150a. Karameli klase I se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina, baza ili soli, ali u odsustvu amonijumovih ili sulfitnih jedinjenja.

Klasa II: kaustični sulfitni karamel; E 150b. Karameli klase II se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu sulfitnih jedinjenja, ali u odsustvu amonijumovih jedinjenja.

Kasa III: amonijačni karamel; E 150c. Karameli klase III se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu amonijumovih jedinjenja, ali u odsustvu sulfitnih jedinjenja.

Klasa IV: sulfitno-amonijačni karamel; E 150d. Karameli klase IV se dobijaju zagrevanjem ugljenih-hidrata sa ili bez kiselina ili baza, u prisustvu i sulfitnih i amonij umovih j edinj enj a.

Amonijum jedinjenja, koja su upotrebljena u karamelima klase III i IV su amonij umhidroksid, amonij um-karbonat, amonijum-hidrogenkarbonat, amonij um-fosfat, amonijum-sulfat, amonijum-sulfit i amonijum-hidrogensulfit. Sulfitna jedinjenja su na primer, sumporasta kiselina, kalijum-, natrijum- i amonijum-sulfit i kalijum-, natrijum- i amonijum-hidrogensulfit. Tokom procesa dobijanja, kao pomoćna sredstva u procesu mogu se koristi i agensi protiv penušanja, prehrambenog kvaliteta.

Od prethodno pomenute četiri klase karamela, amonijačni karamel i amonij ačno-sulfitni karamel su posebno pogodni polazni materijal za proizvodnju obezbojenog karamela. Posebno, amonijačni karamel (klase III) predstavlja odličan polazni materijal za dobijanje obezbojenog karamela.

Korak obezbojavanja, koji se koristi u u postupku dobijanja obezbojenog karamela ne dovodi do značajnog uklanjanja ili eliminacije supstanci koje inhibiraju formiranje promena nastalih usled izlaganja sunčevoj svetlosti, već samo uklanjaju ili eliminišu supstance koje apsorbuju u vidljivoj oblasti. Tako, obezbojavanje u velikoj meri održava apsorpcione karakteristike obezbojenog materijala na onim talasnim dužinama koje su povezane sa stvaranjem lose arome izazvane dejstvom svetlosti. Ova zaštita, uglavnom jedinjenja koja blokiraju UV svetlost, najbolje je iskazana odnosom 280/560 (A28o/56o). Ovaj odnos se koristi u Evropskim uputstvima za čistoću karamela (95/45/EU), i označen je kao odnos ekstinkcija. Amonij ačno-sulfitni karamel se specificira tako što ima vrednost A280/560manju od 50. Mada takva specifikacija ne postoji za amonijačni karamel, obično ima vrednost A280/S60manju od 120. Obezbojeni karamel dobijen prethodno opisanim postupkom proizvonje obično ima А280/5бо veći od 200, poželjno veći od 250, bolje veći od 350, bolje veći od 400, još bolje veći od 500, a najbolje veći od 1000.

U skladu sa prethodno pomenutom regulativom EU, karamel mora imati intenzitet boje na 610 nm od 0,01-0,6. Za amonijačni karamel zahtev je da intenzitet boje bude u opsegu 0,08-0,36. Opis metode za odredivanje intenziteta boje dat je u daljem tekstu. Intenzitet boje karamela koji sadrži sirovina, koja se koristi u ovom procesu, poželjno je da je veći od 0,01, a bolje veći od 0,024, težine suve materije. U ovom procesu, poželjno je da intenzitet boje sirovine bude umanjen najmanje za faktor 5, bolje najmanje za faktor 10, a najbolje najmanje za faktor 20, kao rezultat obezbojavanja.

Prethodno opisan postupak proizvodnje obično će dati znatan prinos u obliku kompozicije za stabilizaciju dejstva svetlosti. Tipično, prinos procesa je u opsegu 5-90%, posebno u opsegu 10-80%. U naročito poželjnoj realizaciji procesom proizvodnje dobija se obezbojen karamel kao što je prethodno defmisano u prinosu od najmanje 20%.

Sledeći aspekt ovog pronalaska se odnosi na pivo koje pokazuje poboljšanu stabilnost prema izmenama ukusa izazvanim sa svetlošću, pri čemu se pivo dobija prethodno opisanim postukom, pri čemu pivo sadrži obezbojen karamel odabran od amonijačnog karamela, sulfitno-amonijačnog karamela dobiti i njihove kombinacije, pri čemu obezbojeni karamel ima intenzitet boje na 610 nm koji ne prelazi 0,024 i kada je rastvoren u vodi i sa sadržajem suve materije od 0,1 tež.%, pokazuje

i. apsorpciju na 280 nm (A2so) veću od 0,01, bolje veću od 0,05, još bolje veću od 0,1 i najbolje veću od 0,3; i

ii. odnos apsorpcija A28o/560od najmanje 200, bolje najmanje 250,

Kao što je ranije objašnjeno, korist obezbojenog karamella će naročito jasna kod piva koja su osetljiva na svetlost, a koja su upakovana u pakovanja koja su transparentna za svetlost talasne dužine manje od 500 nm, a naročito manje od 400 nm, kao što je npr. zeleno, providno i plavo staklo. Prema tome, u poželjnoj realizaciji pivo je flaširano u zeleno, providno i plavo staklo, a naročito u providno ili zeleno staklo.

Metode

Sadržaj čvrste materije

Sadržaj čvrste materije se određuje sušenjem uzorka na nosaču, koji čini čist kvareni pesak, koji prolazi kroz sito No. 40, ali ne i kroz No. 60, dobijen digestijom sa hlorovodoničnom kiselinom, detaljnim ispiranjem kiseline (sve dok postane bez tragova kiseline), sušenjem i žarenjem. Smeša precizno izmerenih 30,0 g pripremljenog peska sa precizno izmerena 1,5-2,0g materijala i osušena na 60°C do o konstantne težine, pod sniženim pritiskom od 55 mmHg (6,7 kPa; 6,7mba). Beleži se konačna težina peska i karamela ili obezbojenog karamela. Izračunava se % čvrste materije kao što sledi:

% čvrste materije = [(WF-WS)/WC]<x>100

gde su:

WF= konačna težina peska i karamela

ws = težina peska

wc = težina karamela dodatog na početku

Intenzitet boje

Za potrebe ove prijave, Intenzitet boje određenog materijala se definiše kao apsorbancija 0,1% (t/V) rastvora čvrste materije u vodi, u kvarcnoj ćeliji od 1 cm, na 610nm. Po potrebi, pH rastvora je podešeno na između 4 i 7.

Procedural

Prebaciti količinu matrijala koja je ekvivalentna 100 mg čvrstog materijala, u balon od 100 mL, vodom razblažito do zapremine, mešati i centrifugirati, ukoliko je rastvor zamućen. Odrediti apsorbanciju spektrofotometrom na 610 nm bistrog rastvora u kvarcnoj kiveti od 1 cm, prethodno standardizovano vodom kao referentnom supstancom. Intenzitet boje materijala izračunati kao:

Intenzitet boje = (Α6ΐο<χ>100)/(% čvrste materije)

Odrediti % čvrste materije kao što je opisano u sadržaju čvrste materije.

Odnos Klasifikacija/ Apsorbancija

Za potrebe ove specifikacije, odnos apsorbancije materijala defmisan je kao apsorbancija 0,1% (t/V) rastvora čvrstog materijala u vodi, na 280 nm, podeljena sa apsorbancijom istog rastvora na 560 nm. Po potrebi, pH rastvora je podešeno na izmedu 4 i 7.

Procedura

Prebaciti količinu matrijala koja je ekvivalentna 100 mg čvrstog materijala, u volumetry ski balon od 100 mL, pomoću vode, razblažiti do zapremine, promešati i centrifugirati, ako je rastvor zamućen. Pipetirati 5,0 mL bistrog rastvora u volumetry ski balon od 100 mL, razblažiti do zapremine vodom i promešati. Odrediti apsorbanciju 0,1% (t/v) rastvora u kiveti od 1 cm, na 560 nm i 1 :20 (v/v) razblaženog rastvora na 280nm, odgovarajućim spektrofotometrom koji je prethodno standardizovanom vodom, kao referentnom supstancom. (Pogodanje onaj spektrofotometar koji je opremljen monohromatorom, tako da se obezbedi širina trake od 2 nm ili manje, i takvog kvaliteta da je zalutali snop svetla (engl. stray - light ) iznosi 0,5% ili manje. Izračunati odnos apsorbancija prvo množenjem sa 20 (faktor razblaženja) jedinice apsorbancije na 280 nm, pa rezultat ovog množenja podeliti sa jedinicima apsorbancije na 560 nm.

EBC boja

Preporučena je EMC metoda (European Brewery Convention, Analytica, 1987), gde se apsorbancija svetlosti meri na 430 nm, u kvarenoj kiveti od 1 cm, u odnosu na vodu kao referentnu supstancu. Izmerena vrednost apsorbancije se pomnoži sa empirijski izvedenim faktorom od 25, dajući vrednost boje na skali jedinica EBC boje:

EBC = A430 x 25

Primeri

Primer 1

Kompozicija za stabilizaciju od dejstva svetlosti, u skladu sa ovim pronalaskom, dobijena je od karamela ( type D35 ex Devolder S.A.-N. V.) na sledeći način: 20 g tečnog karamela (60-80% tež. suve materije) rastvoreno je u 200 mL destilovane vode, pa ultracentrifugiran, u ćeliji za mešanje Millipore Amicon<®>, series 8000 (Model 8400, 400 mL), opremljenu sa membranom od regenerisane celuloze za ultrafiltriraciju (10.000 nominalna granica molekulske težine, prečnik 76 mm, broj kataloga 13642).

Sakupljeno je 150 mL filtrata i naneto na kolonu od 70 g, 5x6,5 cm C18-RP SPE (materijal Supelco<®>LC-18), koja je pred upotrebu pripremljena sa 50% (V/V) smešom etanol/voda i profiltrirana sa 200 mL destilovane vode. Posle eluiranja 150 mL, eluirana je destilovana voda kroz kolonu i sakupljen je još 50 mL. Sakupljene frakcije su osušene zamrzavanjem, pre upotebe.

Primer 2

Analiza LC-PDA se izvodi za identifikaciju supstance koja je uglavnom odgovoma za UV apsorpcione karakteristike kompozicije za stabilizaciju od dejstva svetlosti, opisanog u Primeru 1.

Metodologija:

Sistem HPLC Waters Alliance<®>2690, sa detektorom Waters<®>Diode array 996, i skenovanjem izmedu 210-400 nm, softver Millenium 32

- kolona Prevail<®>Carbohydrate ES (5 pm, 250x4,6 mm), Alltech (broj kataloga 35101)

- Izokratski, vreme trajanja 40 min, protok 0,5 mL/min

rastvarači: 75% acetonitril (Sigma-Aldrich, broj kataloga 34998), 25% (V/V) vodeni rastvor mravlje kiseline (Milli-Q plus voda, podešen na pH 3 dodatkom mravlje kiseline (98-100%)), ACS reagens ex Riedel-de Haen)

- temperatura uzorka: 5°C

- temperatura kolone: 25 °C

- degasiranje: kontinualno

- uzorak je pripremljen razblaživanjem 1:1 (V/V) sa acetonitrilom i zatim prfiltriran pre analize (PVDF 0,45 pM, špric sa filterima)

Rezultati LC-PDA analize su prikazani na Slici 3.

Označeni pikovi jedinjenja: 1: 2,6-dezoksifruktosazin, i 2: 2,5-dezoksifruktosazin

Da bi se odredile tačne mase komponenata 1 i 2, obezbojeni karamel je injektiran u LC-elektrosprej-ToF-MS (pozitivni režim), koristeći analitičku kolonu na bazi amina.

Rastvor 70 mg/L polialanina u metanolu je korišćen za kalibraciju (engl.lockmass, unutrašnjakalibracija). Elementalni sastav za oba jedinjenja nadeno je daje:

CI2H2IN207(= (M+H)<+>).

Podaci za 2, 6-dezoksifruktosazin,

1 - [6-(2,3 ,4-trihidroksi-butil)-pirazin-2-il] -butan- 1 ,2,3 ,4-tetraol:

Nađenamasa: 305,1353

Izračunata masa: 305,1349

Amasa: 1,3 ppm

Podaci za 2,5-dezoksifruktosazin,

l-[5-(2,3,4-trihidroksi-butil)-pirazin-2-il]-butan-1,2,3,4-tetraol:

Nađenamasa: 305,1346

Izračunata masa: 305,1349

Δ masa: -0,8 ppm

Primer 3

Karakteristike za stabilizaciju kompozicije dobijene od karamela, od dejstva svetlosti u skladu sa ovim pronalaskom, određene su dodavanjem kompozicije za stabilizaciju od dejstva svetlosti, opisane u Primeru 1, u pivo Heineken® pilsner (Holandija), u dozama od 0,5, 1,0 i 2,0 g/L (tež. suve materije). Kompozicija je dodata u sveže fermentisano pivo koje se zatim flašira u boce od zelenog stakla od 300 mL (Heineken® export, BSN ili boca Rexam 35,3 EB-5-GR). Flaširanje je obavljeno na takav način da su količina atmosferskog kiseonika u pivu kao i prazan prostor na vrhu boce svedeni na minimum.

Boce koje sadrže kompoziciju za stabilizovanje od dejstva svetlosti, u naznačenim količinama, kao i boce sa kontrolnim uzorkom, izložene su simuliranoj sunčevoj svetlosti, pomoću ksenonske lampe (Atlas Material Testing Technology). Doza svetlosti iznosila je 2700 kJ/m<2>tokom 60 min. Pored toga, uzorci koji sadrže 1,0 g/L kompozicije za stabilizaciju osvetljavani su pod istim uslovima 2, 8 i čak 24 h.

Koncentracija MBT u uzorcima se pogodno može odrediti metodom koju su opisali Hughes et al. (Hughes P.S., Burke S. i Meacham A.E. (1997), ” Aspects of the ligtstruck character of beer ”, Institute of Brewing, Proceedings of the 6th Central and South Mrica Section, str. 123-128).

Analiza prethodno pomenutih uzoraka je pokazala da je koncentracija MBT u uzorcima koji sadrže kompoziciju za stabilizovanje od dejstva svetla, bila značajno niža od koncentracija MBT koja je nadena u kontrolnom uzorku.

Rezultati su prikazani na grafiku 1.

Grafik pokazuje takođe da efektivnost/učinkovitost ove kompozicije za stabilizovanje od dejstva svetlosti raste sa porastom izlaganja svetlu (videti % smanjenja uzorka od l,0g/L u fimkciji vremena izlaganja svetlosti).

Efekat kompozicije za stabilizovanje od dejstva svetlosti, prema Primeru 1, na boju gore pomenutih uzoraka piva odreden je merenjem vrednosti EBC boje i apsorpcionog odnosa

A28O/560, koristeći metodu koja je gore opisana. Pored toga, analiizirani su isti parametri za uzorke piva koji su sadržali polazni materijal karamela (originalni karamel) iz Primera 1, umesto tretiranog (obezbojenog) karamela. Dobijeni su sledeći rezultati:

Boja u EBC (430 nm)

* Razlika izmedu nedoziranih piva usled razlika u sirovinama

Apsorpcioni odnos A280/560

Karamel A: Boja 300, ex. D.D: Williamson

Karamel B: BojakaramelaNo. 310, ex. D.D: Williamson

Karamel C: Type D35, ex Devolder S.A.-N.V.

Primer 5

Apsorpcione karakteristike kompozicije za stabilizovanje od dejstva svetlosti, opisane u Primeru 1, poređene su sa onim za dve komponente (2,5- i 2,6-dezoksifruktosazin), za koje se smatra da su uglavnom odgovome za UV-apsorpcione karakteristike date kompozicije na oko 280 nm (videti Primer 2).

Uzorci supripremljeni na sledeći način: količina materijala, ekvivalentna 100 mg čvrstog materijala, je pomoću vode prebačena u volumetrijski balon od 100 mL, nakon čegaje razblažen do zapremine, mešan i centrifugiran, ukoliko je rastvor zamućen. Zatim je 5,0 mL bistrog rastvora pipetirano u volumetrijski balon od 100 mL, razblažen do zapremine vodom i mešan.

Apsorbancija ovako pripremljenog uzorka merena je u kvarenoj kiveti od 1 cm, na 280 nm, pomoću pogodnog spektrofotometra, koji je prethodno standardizovan vodom kao referentnom supstancom. Pogodan spektrofotometar je onaj koji je opremljen monohromatorom, kako bi se obezbedila širina trake od 2 nm ili manje, i takvog je kvaliteta da zalutala svetlost {engl. stray-light) iznosi 0,5% ili manje.

Apsorpcione krive za 2,6-dezoksifruktosazin, 2,5-dezoksifruktosazin i uzorke obezbojenog karamela, odredene su na sledeći način. Spektri su normalizovani prema najvećoj apsorpciji u oblasti 250-320 nm (slike). Iz rezultata dobijenih u Primeru 2 i UV-apsorpcionih podataka može se izračunati da gore pomenuti dezoksifruktosazini čine oko 40% apsorpcije UV na 280 nm u ovom specifično obezbojenom karamelu.

Rezultati su prikazani na graficima 2 i 3.

Primer 6

Poznato je da u mleku dolazi do razvijanja neželjne promene arome kada se izloži svetlosti, naročito sunčevoj svetlosti. Kao posledica takvog izlaganja, formiraju se proizvodi oksidacije lipida u mleku, kao što su pentanal i heksanal, i dimetilsulfxd.

Izvedeni su eksperimenti da se odredio efekat kompozicije, predmetnog pronalaska, za stabilizovanje od dejstva svetlosti na razvoj lošeg ukusa u mleku izazvanog dejtvom svetlosti.

Pripremljena u duplikatu tri uzorka mleka od 14 mL, u SPME (mikroekstrakcija na čvrstoj fazi) bočicama od 20 mL (ravnog dna, od 23x75 mm, gde je silikonski poklopac (broj kataloga 27199 i 27300) ex Supelco®, unutrašnjeg prostora bočica obložen sa PTFE, u hermetički zatvorenoj komoriu atmosferu ugljen-dioksida i čvrsto su zatvorene.

Uzorci A i C: mleko bez aditiva

Uzorak B: mleko koje sadrži kompoziciju za stabilizaciju od dejstva zračenja, opisanog u Primeru 1 u količini od 1 g/L.

Uzorci A su umotani u aluminijumsku foliju, pa stave u kutiju, zajedno sa drugim uzorcima, pa su osvetljavani 30 min ksenonskom lampom, koja je korišćena u Primeru 3. Upotrebljena je svetlosna doza od 1350 kJ/m<2>. Posle ovog osvetljavanja uzorci su analizirani na SPME-GC-MS.

Dobijeni rezultati pokazuju da svi uzorci mleka sadrže dimetilsulfid. U oba uzorka B i C, koncentracija dimetilsulfida je smanjena posle osvetljavanja, u odnosu na uzorke A, i zapažen je značajan porast koncentracije dimetildisulfida. Porast sadržaja dimetildisulfida u uzorku C bio je znatno veći nego u uzorku B. Dimetildisulfid je supstanca posebno neprijatnog mirisa izuzetno visokog inteziteta.

Primer 7

Izvedeni su eksperimenti za odredivanje osobine fruktosazina za stabilizovanje piva od dejstva svetlosti.

Smanjenje MBT sa sintetskim 2,5-dezoksifruktosazinom

Od glukozamina sintetisani 2,5-dezoksifruktosazin rastvoren je u svetlom pivu Heineken<®>(0,5 g/L) i osvetljavan 12 min u providnim staklenim bočicama (40 mL, 28x98 mm, sa poklopcem na zavrtanj (fenolni poklopac, PTFE/silikonski zaptivač), broj kataloga 27089-U, ex Supelco<®>). Svaki uzorak je ima odgovarajuću slepu probu. Uzorci su analizirani na stvaranje MBT. Nađeno je da dodatak sintetskog 2,5-dezoksifruktosazina u količini od 0,5 g/L, izaziva 70% smanjenje stvaranja MBT.

Smanienje MBT sa izolovanim 2,6- i 2,5-dezoksifruktosazmom

Izolovani su i 2,8- i 2,5-dezoksifruktosazin iz fermentiraniog, obezbojenog karamela, preparativnom tečnom hromatografijom, u sistemu semi-preparativne HPLC Waters<®>Delta 600, sa detektorom Waters<®>Diode array 996 , i skeniranjem izmedu 210-400 nm.

Detalji kolone: Kolona Prevail Carbohydrate ES (9 џт, 300x20 mm) od Altech<®>(broj kataloga 35215). Sastav mobilne faze: 75% acetonitril {Sigma- Aldrich<®>, broj kataloga 34998), 25% rastvor u vodi mrayje kiseline {Milli-Q Riedel-de Haen), izokratski sa protokom od 10 mL/min (vreme trajanja analize 40 min). Temperatura uzorka: 25°C. Temperatura kolone: 25°C.

Uzorci su pripremljeni razblaženi sa 1 :1 (V/V) fermentiranog obezbojenog karamela sa acetonitrilom, pre analize, pa zatim profiltrirani (PVDF 0,45 μΜ špric filteri). Sakupljene frakcije su podvrgnute uparavanju rastvarača (rotacioni uparivač) i sušenju zamrzavanjem, dajući 7,5% frakcije koja sadrži 2,6-dezoksifruktosazin i 4% frakcije koja sadrži 2,5-dezoksifruktosazin. Izolovane frakcije sadrže samo vrlo male koncentracije kontaminanata.

Oba izolata su dozirana u pivo Heineken<®>, sa 250 mg/L, u providnim staklenim bočicama i osvetljavana 12 min. Nadeno je da je u oba proizvoda ostvareno smanjenje stvaranje MBT od oko 60%.

Smanjenje MBT sa sintetičkim 2,5-fruktosazinom

Dodat je 2,5-fruktosazin (Sigma- Aldrich) u pivo Heineken<®>, u koncentraciju od 0,5 g/L. Uzorci u providnim staklenim bočicama su osvetljavani 12 min. Nadeno je da dodatak fruktosazina dovodi do smanjenja stvaranja MBT od oko 70%.

Primer 8

Katjonski jonoizmenjivački materijal (Sigma-Aldrich, Dovex<®>50WX4-400, jak katjonski jonoizmenjivač) preveden je u H<+>oblik, dodatkom 1M vodenog rastvora HC1 i detaljno ispran destilovanom vodom, sve dok voda od ispiranja ne postane neutralna. U 10 mL rastvora, koji sadrže 5 g obezbojenog karamela osušenog zamrzavanjem, dobijenog u skladu sa Primerom 1, dodato je 0, 0,5, 1,0, 2,0 i 4 g katjonskog jonoizmenjivačkog materijala. Ove smeše su mućkane preko noći i profiltrirane. Filtrat je osušen smrzavanjem i dodato je 1 g/L suvog čvrstog materijala 300 g Heineken® piva u Heineken-ovim zelenim bocama i osvetljavan 60 min. Odredena je vrednost EBC boje uzoraka piva, kao i smanjenje sadržaja MBT u odnosu na kontrolni uzorak, primenom analize MBT koja je opisana u Primeru 3.

Dobijeni rezultati su prikazani na graficima 4 i 5.

Ovi rezultati pokazuju da se katjonski jonoizmenjivački materijal može da koristi da (dodatno) obezboji karamel, zadržavajući pri tome veliki deo kapaciteta UV apsorpcije.

Claims (21)

1. PATENTNI ZAHTEVI 1. Postupak za proizvodnju piva koje je otpomo na promene ukusa izazvane svetlošću, naznačen time, gde postupak obuhvata dodavanje obezbojenog karamela pivu, gde je karamel odabran od amonijačnog karamela, sulfitno- amonijačnog karamela i njihovih kombinacija,gde obezbojeni karamel ima intenzitet boje na 610 nm koji ne prelazi 0.024, a kada se rastvori u vodi pri sadržaju suve materije od 0.1 tež. % pokazuje: 1. apsorpciju na 280 nm (A280) veću od 0.01 ; i ii. odnos apsorpcija A28o/560 od najmanje 200.
2. 2. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što kompozicija pokazuje apsorpciju na 280 nm (A28o) veću od 0.05.
3. 3. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što kompozicija pokazuje odnos apsorpcija A280/560 od najmanje 250.
4. 4. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što kompozicija sadrži najmanje 10% težine suve čvrste materije, karamelizovanog ugljenog hidrata.
5. 5. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što kompozicija sadrži najmanje 0.5 % težinskih delova suve materije derivata pirazina formule (I):

   gde Ri - R4 nezavisno, predstavljaju vodonik; hidroksihidrokarbil ostatak, ili estar hidroksihidrokarbil ostatka, ili etar hidroksihidrokarbil ostatka, a najmanje jedan od R] - R4 je hidroksihidrokarbil ostatak ili njegov estar ili etar.
6. 6. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što kompozicija sadrži najmanje 1 % težinskih delova suve materije, derivata pirazina prema formuli (I).
7. 7. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što hidroksihidrokarbil ostatak sadrži 1 do 10 atoma ugljenika.
8. 8. Postupak prema zahtevu 5, naznačen time, što kompozicija sadrži najmanje 0.1% težinskih delova suve materije, fruktosazina odabranog iz grupe koju čine 2,5-dezoksifruktosazin, 2,6-dezoksifruktosazin, 2,5-fmktosazin, 2,6-fruktosazin i njihove kombinacije.
9. 9. Postupak prema zahtevu 8, naznačen time, što kompozicija sadrži najmanje 0.3% težinskih delova suve materije, fruktosazina.
10. 10. Postupak prema zahtevu 1 , naznačen time, što je kompozicija u suštini potpuno rastvoma u vodi.
11. 11. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što kompozicija sadrži manje od 30 %. težinskih delova suve materije, komponenti sa molekulskom težinom većom od 30 kDa.
12. 12. Postupak prema zahtevu 1 , naznačen time, što intenzitet bolje kompozicije na 610 nm ne prelazi 0.01.
13. 13. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što sadržaj čvrste supstance u kompoziciji iznosi najmanje 10 tež.%.
14. 14. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što se ukupan sadržaj azota u kompoziciji, kao što je određen prema metodi za odredivanje azota (metoda po Kjeldalu), Metoda II (FNP5), kreće u rasponu od 0.1 do 15 % težinskih delova suve materije.
15. 15. Postupak prema zahtevu 1 , naznačen time, što je kompozicija dodata u pice ili prehrambreni proizvod u količini između 0.01 i 1 tež.%, računato na osnovu količine unete suve materije.
16. 16. Postupak prema zahtevu 15, naznačen time, što je kompozicija dodata u piće ili prehrambreni proizvod u količini između 0.02% i 0.3 tež. %, računato na osnovu količine unete suve materije.
17. 17. Postupak prema zahtevu 1 , naznačen time, što je kompozicija dodata u flaširano piće.
18. 18. Postupak prema zahtevu 17, naznačen time, što je kompozicija dodata u piće koje je flaširano u zelene, providne ili plave staklene flaše.
19. 19. Postupak prema zahtevu 1, naznačen time, što obuhvata dodavanje kompozicije u pivo koje ima vrednost EBC boje manju od 25.
20. 20. Postupak prema zahtevu 19, naznačen time, što obuhvata dodavanje kompozicije u pivo koje ima vrednost EBC boje manju od 15.
21. 21 . Pivo koje je otpomo na promene ukusa izazvane svetlošću, pri čemu je pivo dobijeno postupkom iz zahteva 1, naznačen time, gde pivo sadrži obezbojeni karamel odabran od amonijačnog karamela, sulfitnog karamela i njihove kombinacije, pri čemu obezbojeni karamel ima intenzitet boje na 610 nm koji ne prelazi 0.024, a kada je rastvoren u vodi pri sadržaju suve materije od 0.1 tež. % pokazuje: i. apsorpciju na 280 nm (A2so) veću od 0.01 ; i ii. odnos apsorpcija A280/560od najmanje 200.