Primerjava med
kemijskim in
senzoričnim
ocenjevanjem
piva
dr. Miha Ocvirk1, doc. dr. Iztok
Jože Košir1, mag. Nataša
Kočar Mlinarič2
1Inštitut za hmeljarstvo in
pivovarstvo Slovenije, C. Žalskega
tabora 2, SI-3310 Žalec2Pivovarna Laško Union d.o.o.,
Pivovarniška 2, SI-1000 Ljubljana,
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Pivo Odkrito po naključju
Najstarejša ohranjena pivovarna v Egiptu,
stara 3300 let
Hmelj se kot sestavina piva pojavi v letu
822 v Nemčiji
L. 1516 v Ingolstadtu izdan Zakon o čistosti
piva - pivo je pijača izdelana iz ječmena,
vode in hmelja
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Aroma piva
Hmelj Kvas
Eterična olja: sadna,
cvetlična, citrusna,
zeliščna in tipična hmeljna
t.j. pekoča aroma (mircen,
linalol, geraniol, farnezen,
a-humulen).
Grenčične snovi
Višji alkoholi in estri:
Acetaldehid, Izo-amil
acetat, etil hexanoat…
Senzorična analiza
Ječmenov slad
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Senzorično ocenjevanje
• Panel analitičnih strokovnjakov, ki so ustrezno
usposobljeni
• Stalno usposabljanje
• Zahteven izbor preizkuševalcev (prag zaznavanja,
spomin na vonj, ponovljivost, selektivnost)
• Različni testi (rating, ranking, traingular,
masking…)
• Kontrola
• Kvantitativna opisna analiza
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Senzorično ocenjevanje
Uspešna senzorična analizaČloveški faktor:
• Spremenljivi med seboj• Spremenljivi skozi čas• Možna pristranskost• Subjektivnost
Človeški instrument:• Izbira• Usposabljanje• Motivacija• Zadostno število za statistično obdelavo• Nadzor• Primerno testno okolje
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Senzorična analiza
Uspešen panel - usposabljanje
Meja zaznavnosti
Identifikacija
Razločevanje
Rangiranje
Uporaba pravilnihtehnik
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Stalno usposabljanje
Senzorična analiza
Senzorična analiza arome piva 22 šarž piva Zlatorog,
Standardna senzorična analiza
Rangiranje z ocenami od 1 do 5
Interno postavljena meja:
• < 3,5 vzorci z manjšimi odstopanji v aromi
• > 3,5 primerni/uravnoteženi vzorci
Senzorična analiza
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Hierarhično grupiranje vzorcev piva, na prvih treh rezultatih
metode glavnih osi (PC) s senzoričnimi ocenami kot vhodnimi
podatki. Vzorci 1-14 so primerni vzorci, 15-22 vzorci z manjšimi
odstopanji.
Statistična obdelava senzorične
analize
Senzorična analiza
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Aromatični profil - analiza nadprostora z mikro
ekstrakcijo na trdni fazi (HS-SPME) - plinska
kromatografija z masnim spektrometrom GC-MS
• 65 µm PDMS/DVB vlakno
• 33 komponent
Višji alkoholi in estri(GC-FID),
• 9 komponent
Eterična olja hmelja v pivu
(GC-FID),
• 15 komponent
Kemijske analize
Kemijske analize
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Statistična analiza podatkov Osnovna statistika
Hlapni profil arome piva (SPME) – vzorci, ki so bili
na senzoričnem ocenjevanju ocenjeni kot manj primerni
so bogatejši s hlapnimi komponentami
Statistika
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Compound /
sample
Rt
(min)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
Beer group 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
Dimethyl amin 1.8 55 45 93 95 47 96 97 77 80 574 2388 89 <LOQ 112 2671 68 94 115 1053 107 107 82
NI 2.2 21 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 16 <LOQ 442 <LOQ 15 <LOQ 24 237 <LOQ 1309 277 214 676 1396 <LOQ
NI 2.3 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 7 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 673 <LOQ <LOQ <LOQ 497 <LOQ 573 385 609 20 <LOQ 144
NI 2.4 67 235 202 199 128 202 97 75 67 <LOQ <LOQ 183 <LOQ 158 <LOQ 228 <LOQ 137 217 454 <LOQ <LOQ
Ethyl acetate 2.5 73 83 63 89 135 94 93 86 90 57 62 76 109 55 63 78 85 83 64 87 113 87
NI 2.9 100 16 29 23 0 32 24 18 26 17 6 24 <LOQ 80 29 36 65 24 <LOQ 67 56 <LOQ
NI 3.0 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 209 <LOQ
NI 3.2 76 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 873 572 <LOQ <LOQ <LOQ 975 <LOQ <LOQ 10 258 19 46 12
NI 3.3 <LOQ 488 322 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 403 405 <LOQ 263 <LOQ 40 366
3-methylbutanol 3.4 532 536 565 695 1027 756 863 697 705 429 349 638 785 543 505 565 385 582 448 581 714 572
Isobutylacetate 3.9 23 35 <LOQ 32 58 23 <LOQ 32 29 23 <LOQ 24 41 19 25 35 112 32 27 27 23 35
Ethyl butyrate 4.3 79 100 83 122 144 107 102 100 92 71 49 113 124 81 95 90 66 99 77 116 92 124
NI 4.6 53 27 <LOQ 35 48 28 37 24 <LOQ 10 <LOQ 6 <LOQ <LOQ <LOQ 23 <LOQ 59 17 85 58 15
Isoamyl acetate 5.9 62 74 76 81 120 88 79 80 80 56 61 76 85 57 68 71 50 71 65 60 64 77
NI 9.7 27 115 <LOQ <LOQ 38 44 <LOQ 30 46 30 44 54 53 64 26 134 157 37 156 42 116 56
Ethylhexanoate 9.9 67 114 101 77 <LOQ 158 <LOQ 108 12 <LOQ <LOQ <LOQ 78 <LOQ <LOQ 65 <LOQ <LOQ <LOQ 898 644 <LOQ
NI 10.0 3089 3462 3572 4126 4618 4954 4592 4620 4630 2877 4388 4473 4974 3367 4200 3290 3237 3301 4029 3547 3380 4263
NI 10.7 67 114 106 111 113 123 122 146 147 85 181 89 165 104 123 88 126 98 102 85 85 164
Pentyl
cyclopentane13.2 39 53 50 59 <LOQ 56 90 64 58 27 24 9 60 34 52 52 21 18 18 56 44 <LOQ
Linalool 14.6 0.11 0.14 0.12 0.14 0.13 0.18 0.19 0.19 0.18 0.13 0.16 0.16 0.22 0.17 0.14 0.12 0.15 0.15 0.18 0.17 0.16 0.19
2-phenylethanol 15.3 565 598 591 556 356 572 1034 721 826 416 465 417 705 543 512 537 474 352 427 842 903 631
NI 17.8 28 20 43 25 <LOQ 34 41 39 <LOQ 17 35 21 15 38 35 31 26 28 13 <LOQ 41 17
NI 18.3 29 21 29 29 <LOQ <LOQ 58 30 18 <LOQ 20 <LOQ 36 25 13 <LOQ <LOQ 7 15 <LOQ 39 24
Ethyl octanoate 19.7 12465 13784 10912 13478 10673 15740 16704 12109 13042 10655 12504 14535 13870 13080 12636 9621 12466 12936 11670 13899 14503 14454
Acetic acid
decylester20.5 147 203 212 192 156 235 278 230 256 233 274 232 259 261 199 198 205 245 255 231 286 246
2-phenylethyl
acetate22.9 3 4 4 3 3 4 6 5 5 4 4 4 5 3 3 3 4 3 4 4 5 5
NI 23.7 <LOQ 16 <LOQ 16 <LOQ 14 46 29 <LOQ 13 <LOQ <LOQ <LOQ 14 20 13 14 <LOQ <LOQ 44 17 <LOQ
NI 23.8 22 13 43 15 <LOQ <LOQ 8 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 39 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 11 <LOQ
ethyl nonanoate 25.0 <LOQ 50 27 38 <LOQ 46 55 36 <LOQ 8 <LOQ 22 46 28 32 <LOQ 33 15 <LOQ 30 47 <LOQ
NI 26.5 <LOQ 9 64 <LOQ <LOQ 15 38 22 <LOQ 9 <LOQ <LOQ 25 <LOQ 13 <LOQ 10 <LOQ <LOQ <LOQ 16 <LOQ
4-deceonic acid
etylester29.9 78 332 186 261 77 445 422 242 188 206 0 132 231 152 275 <LOQ 191 68 80 298 357 <LOQ
NI 30.0 <LOQ 175 41 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ 8 2241 88 <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ <LOQ
α-humulene 30.3 0.5 0.4 0.3 0.3 0.2 <LOQ 0.5 0.3 0.4 0.3 <LOQ 0.4 0.5 0.6 0.3 <LOQ 0.5 0.4 0.2 0.6 0.5 0.2
NI 33.3 <LOQ 47 <LOQ 40 <LOQ <LOQ <LOQ 36 55 <LOQ <LOQ 43 <LOQ 60 20 <LOQ 88 28 66 62 131 50
Statistika
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Višji alkoholi in estri – zaznali smo majhne razlike
med skupinama vzorcev
Studentov T test ni pokazal signifikantnih razlik
med skupinama vzorcev tako pri VAE in tudi EO
Primerni vzorci Vzorci z manjšimi odstopanji
Povp. SD min. max. povp SD min. max.
Acetaldehid 1,90 0,65 1,04 3,39 2,93 1,14 1,30 4,16
Etil acetat 13,93 1,48 11,50 17,01 14,88 1,16 13,46 16,88
Propanol 9,70 0,58 8,12 10,51 9,99 0,26 9,55 10,34
Izobutanol 9,98 1,24 8,15 11,73 9,36 1,27 8,01 12,19
Izoamil acetat 1,18 0,30 0,79 1,65 1,18 0,19 1,02 1,62
2-metilbutanol 17,21 1,14 15,20 18,99 17,30 0,88 15,70 18,41
2-feniletil acetat 0,21 0,03 0,18 0,28 0,26 0,09 0,17 0,46
2-feniletanol 16,94 2,94 14,13 24,75 18,80 4,41 11,40 24,84
3-metilbutanol 32,85 2,17 29,00 36,21 32,98 1,67 29,95 35,11
Statistika
Kemometrija Multivariantna statistika
• PCA – metoda glavnih osi - služi kot projekcija objektov iz m-
dimenzionanega prostora v 2d prostor prvih dveh glavnih osi
• RDA – regularizirana diskriminantna analiza - ima funkcijo
napovedovanja, saj je eden izmed ciljev RDA tudi ta, da nove enote kar
se da dobro prireja vnaprej danim skupinam.
Diagram narejen na prvih dveh PC oseh z 45% celotne variance
o – primerni
x – z manjšim odstopanjem
Kemometrija
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
RDA analiza
Vsi primerni vzorci so razvrščeni pravilno
RDA narejena na prvih 5 PC oseh s skupno varianco 75 %Razred 1 – primerni vzorciRazred 2 – vzorci z manjšim odstopanjem
Kemometrija
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Rezultati RDA in PCA
• odstopanja v aromi piva za preiskovano znamko niso
posledica stalne, ponavljajoče napake v procesu
varjenja
• niso pogojene s surovinami uporabljenimi v procesu
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Zaključki
Diagram narejen na prvih dveh PC oseh z 65% celotne variance, samo hmeljne komponente
Sklepi
Odstopanja - posledica alkoholne
fermentacije saj so vse odločujoče
komponente stranski produkt kvasovk med
fermentacijo
Z rezultati analiznih tehnik hlapnega dela
arome piva v kombinaciji s kemometričnimi
metodami lahko dobimo primerljiv opis
kvalitete arome z oceno senzoričnega panela
za določeno vrsto piva
Spletni živilski seminar, 16.04.2021
Sklepi
Hvala za pozornost
Spletni živilski seminar, 16.04.2021