Ổn định hương Bia Bài giảng cực hay của Dr.Ing. Roland Folz Flavor stability

Flavor  stability   Ổn  định  hương   An  overview  on  the  points  of  influence   Tổng  quan  về  các  ảnh  hưởng   Dr.-Ing Roland Folz Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Journal-No / Date of Arrival: # Sample: Storage time and / thời gian lưu trữ weeks storage temperature / To trữ:   °C   28  GENERAL IMPRESSION Cảm nhận chung 123456789          ODOUR OFF-FLAVOURS  Quality     not present     Oxidized, rancid      Oxidized, madeira/sherry      Scratchy, harsh, clinging bitterness     Adstringent      DMS, cabbage, celery      Diacetyl     Oxidized, paper, cardboard  FLAVOUR Intensity              Quality  Palate fullness  Bitterness  Intensity      Quality      Fizziness Intensity   Brewing & Beverage Science  and Applications –Dr.-Ing Roland Folz Sulfury (-SH)  Fruitiness Intensity     Sulfitic (SO2)   VLB-Berlin     n n n n     The  change  of  the  flavor  impression   Sự  thay  đổi  cảm  nhận  hương   berry bread According to Meilgaard and Dalgliesh Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz n n n Brasil 2012 n Possible  pathways   Các  cách  có  thể   •  Oxidation of higher alcohols Ơxi hố cồn bậc cao •  Oxidative decomposition of bitter substances Ơxi hố thành phần phân rã chất đắng •  Maillard reaction and Strecker degradation Phản ứng Maillard suy thối Strecker •  •  Aldol condensation ngưng tụ Aldol Secondary autoxidation of aldehydes Ơxi hố thứ cấp aldehydes •  Oxidation of unsaturated fatty acids Ơxi hố acid béo khơng bão hồ •  Photooxidation •  Radical induced autoxidation •  Enzymatic oxidation by Lipoxygenases (LOXs) Ơxi hố enzyme Lipoxygenase Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Oxida>on  of   fa?y  acids   Ơxi  hố  acid  béo   Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Oxida>on  of  fa?y  acids   Ơxi  hố  acid  béo   Enzymatic Fatty acid oxidation Radical Fatty acid oxidation Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Strecker  degrada>on   Suy  thối  Strecker   Amino acids Di-carbonylcompounds •  the produced carbonyls are not responsible for the cardboard flavour in beer; carbonyl sản sinh khơng tham gia vào mùi carton •  for the Strecker degradation there is no need of oxygen khơng cần Ơxi cho suy thối Strecker Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Aroma  of  some  carbonyls     Hương  của  một  số  Carbonyl   Substance chất Treshold value giá trị [ppm] Aroma profile Mô tả mùi Acetaldehyd 25 Green impression, fruit y – hoa quả, xanh Furfural 150 Paper, husky – giấy n-Hexanal 0.35 Bitter, wine – đắng, rượu vang 2E-Hexenal 0.6 Bitter, adstringend, green – đắng, ,xanh 3Z-Hexenal 0.02 Green, freshly cut gras - cỏ xanh 5-Methylfurfural 20 Mandeln, phenolic n-Heptanal 0.075 Wine, bitter, unpleasant – vang, dắng, khó chịu n-Octanal 0.04 Orangepeel, bitter, wine – cam bóc , đắng, vang 2E-Octenal 0.0002 Bitter, old – đắng, cũ 2E-Nonenal 0.00011 Cardboard, oxidised, old – giấy hộp, cũ 2E,4E-Nonadienal 0.0005 Oily, rancid – dầu béo, hôi 2E-Decenal 0.001 Bitter, rancid, old – Đắng, hôi, cũ 2E,4E-Decadienal 0.0003 Oily, frying* fat – dầu béo, mỡVLB-Berlin rán Meilgaard (1975) Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz n n n n Methods  to  analyse  flavour  stability   Phương  pháp  phân  Qch  ổn  định  hương   •  •  •  •  •  ESR Chemiluminescence Quang hố Nonenal-Potential Absorption integral Hấp thụ tồn phần Detection of stale components (e.g GC/MS) phát thành phần có mùi •  Reduction power tests (ITT, DPPH) Thí nghiệm điện giảm •  Others phương pháp khác •  Taste testing after ageing •  Forcing tests •  Real time tests Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz Thử cảm quan sau aging thử cưỡng thử thời gian thực VLB-Berlin n n n n CHEMICAL  BASICS  OF  PHOTON  EMISSION  DURING  BEER   AGING     Cơ  sở  hoá  học  của  phản  xạ  photon  trong  quá  trình  aging  bia   H R1 H • O R1 O O • Singulet-O2 H O + H R2 H R1 H R2 H O O H O* R1 H R2 O + h•ν R1 + Atomic ground state O R2 Dioxetane structure Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz Excited state VLB-Berlin n n n n Addi>on  of  rest  beer  in  Whirlpool   Bổ  sung  bia  vào  nồi  lắng  xoáy   Dosage in the hot wort pipe bổ sung vào đường nha lạnh +  Sterilization of rest beer / tiệt trùng bia +  Cooling down of wort: lower cooling load; advantages regarding ageing indicators làm lạnh dịch nha: giảm tải hệ thống lạnh, giảm số ôi hóa bia -  BUT: Extract loss due to ethanol-vaporation nhiên: tổn thất chất tan cồn bay Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Restbeer  addi>on  in  Whirlpool   Bổ  sung  bia  vào  nồi  lắng  xoáy   2-Furfural + 2-Acetyl-Furan 100 90 80 [ppb] 70 60 50 40 30 20 10 % Restbier, forciert ohne Restbier, % Restbier, ohne Restbier, forciert M 28 ° C M 20 ° C Schneeberger, Krottenthaler Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Oxida>ve  staling  -­‐  Cold  block   Hương  kém  do  Oxi  hố  –  Khu  lên  men   •  Tank farm / tank lên men –  Pre-pressurising and emptying with inert gas (N2, CO2) (dằn áp trước làm trống tank với khí Nito, CO2) –  Immediate pitching (after aeration) (cấy men sục oxy) •  Filter / Lọc –  Deareated water, line deareation (nước khử khí đuổi khí đường ống) –  Inert gas in DE-dosage (bổ sung khí vào thùng bột) –  Iron in DE (catalyzing Fenton reaction), O2 in DE –  Pre- / post-runs (đuổi đầu đuổi cuối) –  General uptake / Xâm nhập chung •  Pipelines / Đường ống –  „air-bags“ / „túi khí“ –  „snorkeling“ / –  Air-free connections, connecting / Khí điểm kết nối •  Centrifuges / Máy ly tâm –  O2 -pick up / Hấp thụ Ơxi •  Brewing … & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Influence  of  Kieselgur  (DE)   Ảnh  hưởng  của  đất  lọc  Kieselgurh  (DE)   •  Entrance of oxygen during filtration xâm nhập oxy trình lọc •  Entrance of iron possible (catalysing, Fenton-Reaction) làm bia bị nhiễm sắt Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Influence  of  packaging  on  flavor  stability   Ảnh  hưởng  của  đóng  gói  tới  ổn  định  hương   Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Oxygen  pick-­‐up  during  filling   Oxi  thâm  nhập  trong  đóng  gói   §  §  §  §  §  §  §  §  Filling pressure (high à high O2) / áp suất chiết (cao –O2 cao) Filling tube / Ống chiết Pre-evecuation (1x, 2x, 3x) / hút chân không (1,2,3 lần) CO2 rinsing / đuổi CO2 CO2 in ring vessel / CO2 khoang vành Air in bottle neck / khí cổ chai HPI Time while not closed / thời gian chờ đóng nắp O2 uptake through filler: 0,01 0,1 mg/l (goal: 0,05 mg/l) O2 xâm nhập từ máy lọc: 0,01-0,1 mg (chỉ tiêu: 0,5 mg/l) Air in bottle neck: (0,5 l bottle à 20 ml à4,2 ml O2 à 5,6 mg O2) Khí cổ chai: (chai 0,5L à 20 ml à 4,2 ml O2 à 5,6 mg O2) Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Oxygen  reduc>on  during  filling  procedure   Giảm  Oxi  trong  khâu  chiết   Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n High pressure injection Phun áp suất cao Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Acceptable  oxygen  uptake     through  bo?le  un>l  end  of  shelf  life   Oxi  thâm  nhập  được  chấp  nhận  trong  chai  tới  khi  kết  thúc  thời  hạn  bảo  quản   CO2-­‐loss  /  hao  hụt  CO2:     •  Carbonised  so`  drinks  (CSD)    nước  ngọt  có  gas •  Beer    Bia       O2-­‐uptake  /  O2  xâm  nhập:     •  Beer  Bia       •  Dairy  products    S.phẩm  sữa     •  Wine    rượu  vang     •  Tomatoe  juice    nước  cà  chua     •  Fruit  juice    nước  hoa  quả     •  So`  Drinks    nước  ngọct      <  17%    <  15%    1  ppm    1-­‐3  ppm    2-­‐5  ppm    3-­‐8  ppm    5-­‐15  ppm    10-­‐40  ppm   Source: Dr Marc Neuhäuser, SIG Corpoplast/ SKZ 2004 Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n PET  –  oxygen  permea>on     Chai  PET  –  thẩm  thấu  Oxi   Oxi thâm nhập tuyệt đối absolute oxygene uptake [ppm] (VLB  Real  Time  Method)   Monolayer PET 1,5 Polyshield™ 2%MXD6 Blend Blend Polyshield™ 5%MXD6 Blend Polyshield™ 7%MXD6 0,5 Coating Multilayer (5) 0 10 15 20 Multilayer (3) -0,5 t [weeks] Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Taste  tes>ng   Thử  cảm  quan   Monolayer PET Giá trị main value Polyshield™ 2%MXD6 Blend Blend Polyshield™ 5%MXD6 Blend Polyshield™ 7%MXD6 Coating Multilayer (5) Multilayer (3) 0 50 100 150 200 Glass threshold t [d] •  Stale  flavor:  1=  not  stale,  3=perceivable  staling,  6=  strong  staling   •  Hương  kém:  1=  khơng  thấy,  3=  có  cảm  nhận,  6  =  thấy  rất  rõ   Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Crowncork  Nắp  Crow    (Permea>on  of  oxygen)  (Thẩm  thấu  Oxi)   oxygen uptake (mg/l) Oxi xâm nhập mg/l 0,8 0,6 0,4 0,2 -0,2 CC_1+Sc 10 15 20 Thời gian (tuần) time duration (weeks) CC_2+Sc CC_3+Sc 25 30 CC+standard CC = Crown Cork / nắp Crow SC = Scavenger: sulfite based Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n Permea>on  through  closures   Thẩm  thấu  qua  nắp  đậy   Closure / nắp đậy Scavenger ? O2 CO2 O2 liner / Compound Tấm lót / hợp chất O2 CO2 Bottle / chai CO2 Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n „uncommon  sources  of  oxida>on“   acc  consul>ng  experiences  VLB   Các  nguồn  oxi  hoá  đặc  biệt  theo  kinh  nghiệm  của  VLB   Process  step  /  Bước  công  nghệ   Remark  /  Lưu  ý   1.  Fermenta-on,  „blanket-­‐ 1.  Oxygen  content  under   method“  /  Lên  men  „  phương   Kräusen  can  reach  >  1ppm   pháp  trùm  chăn“   Hàm  lượng  Oxi  theo  Krausen  có   thể  tới  >1  ppm   2.   tank  procedure:  too  clear   hosing  /  thủ  tục  2  bồn:  Nối  ống     2.   days  a`er  transfer,  O2   can  s-ll  be  1,5  ppm         3.  Flow  rate  during  tank  filling    ngày  sau  khi  chuyển,  O2  có  thể   too  high  /  dòng  chảy  vào  bồn    1,5  ppm    cao   4.  Cuvng  off  pre-­‐  and  post   runs  /  Ngắt  chạy  trước  và  sau   3.  „fountain  forma-on“ è   increased  surface                       „Tạo  vòi  phun  „  à  tăng  bề  mặt   4.  Use  O2  meter  to  detect   switching  point  /  Dùng  máy   Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz đo  O2  để  ™m  điểm  VLB-Berlin chuyển   n n n n Dr.-Ing Roland Folz Versuchs- und Lehranstalt für Brauerei in Berlin (VLB) e.V Brewing & Beverage Science and Applications (BBSA) www.vlb-berlin.org Brewing & Beverage Science and Applications – Dr.-Ing Roland Folz VLB-Berlin n n n n ... Antioxidative Index 6x10 5x10 4x10 3x10 BAX-Messung 01. 02.2007 Probe: DAB-P EAP-Wert = 18 SO2-Zugabe=0mg/l EAP-Wert = 69 2x10 SO2-Zugabe = mg/l EAP-Wert = 12 3 1x10 SO2-Zugabe = mg/l EAP-Wert = 17 1 SO2-Zugabe...  (STORED  AT  28  °C)   Hấp  thụ  toàn  phần  (lưu  trữ  tại  28oC)   22 20 18 16 14 12 10 frisch Thời gian aging 12 16 20 24 Ageing period [weeks] Brewing & Beverage Science and Applications... EAP-Wert = 12 3 1x10 SO2-Zugabe = mg/l EAP-Wert = 17 1 SO2-Zugabe = mg/l 50 18 10 0 69 15 0 200 250 300 350 400 450 Time [min] 12 3 17 1 Measurement by Prof Methner et al VLB-Berlin Brewing & Beverage Science