AUTENTIFICAREA PRODUSELOR AGROALIMENTARE

AUTENTIFICAREA BERII PRIN IDENTIFICAREA ACIZILOR ORGANICI PROVENITI DIN HAMEI

INTRODUCERE 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.

DOCUMENTARE BIBLIOGRAFIC BUTURI ALCOOLICE NEDISTILATE 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.

TIPURI DE BERE

COMPOZITIA CHIMICA A BERII 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%)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.

HAMEIUL 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 familia Cannabiaceae 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.

COMPONENTELE SPECIFICE HAMEIULUI:Componentele specifice hameiului sunt :uleiuri etericeacizi amari rasinilesustante tanante.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. 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

Rasinile din hamei se impart in doua categorii :rasini moi ;rasini tari. Rasinile moi se impart la randul lor in:rasini rasini .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-alfa-acizi , 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

TEHNOLOGIA DE PRODUCERE A BERII

Procesul tehnologicTemperatura (oC)Duratanmuierea malului11-152 zileGerminarea15-187 zileUscarea malului (n funcie de sortul de bere, aceast etap tehnologic, urmrete fie obinerea unui mal blond, fie a unui ma brun)8010-15 ore100-10520 oreMaturarea15-184-5 sptmniMcinarea maluluiPlmdirea malului70Diferit, n funcie de reetFiltrareaFierberea mustului cu hamei80-110Diferit, n funcie de reetFementarea mustului (n funcie de sortul de bere, se utilizeaz mai multe tehnologii de fermentaie a mustului)8,510 zile15-207zileFermentaii suplimentareDiferit, n funcie de reet.Diferit, n funcie de reet. Poate dura luni sau chiar ani.Operaini finale

CAPITOLUL IICERCETRI PROPRII:DETERMINAREA AUTENTICITATII BERII PRIN IDENTIFICAREA ACIZILOR ORGANICI DIN HAMEI CU AJUTORUL SPECTROFOTOMETRULUI UV-VIS I SPECTROFLUORIMETRULUIII.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 bidistilat

III.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 cu bere necesare pentru efectuarea analizelor

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

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 3 Spectrofotometrul UV-Vis JASCO V-550+ cuv din sticl de cuar cu ap bidistilatFig 4 Spectrofotometrul UV-Vis JASCO V-550+ cuva din sticl cu ap bidistilat+ cuva din sticl cu proba de analizat (bere)

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. 16) Se d start computerului i se nregistreaz spectrele rezultate la fiecare prob n parte. Se salveaz rezultatele spectrale i se interpreteaz. Conditii 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.14 Spectrofluorimetrul JASCO FP-6500Fig.16 Parametrii initiali Fig.17 Modificarea parametrilor spectrofluorimetrului JASCO FP-6500

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 analizateSpectrele de absorbtie in UV-VisInterpretarea 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 fluorescentaInterpretarea 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.

CONCLUZII GENERALEIn 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 s-a putut observa din spectre, pentru toate tipurile de beri analizate s-a inregistrat in domeniul vizibil, 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. Astfel, putem spune in mod cert ca, clasa de acizi organici proveniti din hamei nu sunt degradati, deci berile sunt proaspete si sigure pentru consum.

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.