Análisis en la Elaboración de la Cerveza: Determinación de proteína y nitrógeno

20/05/2019

 

Introducción:
El proceso de elaboración de la cerveza se ve afectado en múltiples etapas por el contenido de proteínas de los líquidos y sólidos asociados, lo que finalmente influye en el contenido total de proteínas en la cerveza.
El contenido y la determinación de proteínas en la cerveza está relacionado con muchas de sus propiedades clave, especialmente con el sabor, así como con la capacidad de formación y retención de espuma.

 

 
 
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La capacidad de medir las concentraciones de proteínas en los granos, así como en el mosto, los agentes clarificadores, el grano gastado y la cerveza en sí, aumenta la calidad y la rentabilidad de cualquier operación de elaboración de cerveza. Por ello, en el Análisis en la Elaboración de la Cerveza los métodos de determinación de proteína deben ser precisos para una gran variedad de muestras.
Para esto, la determinación de Proteína y Nitrógeno, a menudo, se realiza midiendo el contenido total de nitrógeno de una muestra y multiplicándolo por un factor apropiado, como se describe en muchas normas internacionales, incluidas las de la American Society of Brewing Chemists (ASBC), la Asociación de Químicos agrícolas oficiales (AOAC), y el Convenio Europeo de Cervecería (EBC). El método de combustión de Dumas proporciona una opción confiable e independiente de la matriz para determinar el nitrógeno total en una amplia variedad de muestras. Como es en el caso del Análisis de la Elaboración de la Cerveza.
Este método implica la combustión a alta temperatura de la muestra, seguida de la separación y detección de los gases resultantes, sin necesidad de soluciones tóxicas o corrosivas. Las mediciones se realizan, normalmente, en pocos minutos con poca o ninguna preparación de la muestra.
 
Este enfoque de combustión por el método Dumas facilita la monitorización de proteínas en todas las etapas durante el proceso de elaboración y proporciona resultados oportunos para cualquier corrección necesaria, y así mantener de forma confiable el sabor y la textura esperados en el producto.
 

 

Instrumentación:
Con más de 110 años de experiencia en la producción de analizadores elementales y más de 50 años de experiencia en la fabricación de analizadores N / Proteína, en 2015, Elementar lanzó el analizador rapid MAX N Exceed, que combina alto rendimiento y facilidad de operación con una determinación confiable de nitrógeno, incluso en bajas concentraciones y en muestras difíciles.
El inyector automático de 90 posiciones utiliza crisoles de acero inoxidable que pueden contener hasta 5 ml de líquido o 5 g de sólido. Habilitados por un software fácil de usar y un inyector automático flexible, las muestras críticas pueden agregarse fácilmente a cualquier posición de la bandeja y ejecutarse inmediatamente sin reorganizar las muestras previamente cargadas. Los crisoles se introducen en el horno de combustión mediante un brazo de agarre de diseño inteligente que incluye la entrada de oxígeno. Al dosificar el oxígeno directamente sobre la muestra, se necesita menos oxígeno para obtener una combustión completa. Esto se traduce en un precio más bajo por muestra analizada.

 

 
 
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Las otras razones por las que el ahorro en costes es tan evidente es por la utilización de los sistemas: EAS REGAINER® y EAS REDUCTOR®.
Este sistema utiliza un método no tóxico y libre de metales para unir el exceso de oxígeno. Así se consiguen regenerar los metales que reducen el óxido de nitrógeno desde la combustión al gas de nitrógeno. Esto, lo convierte en un método muy eficaz y efectivo para las detecciones.
También se pueden obtener ahorros adicionales utilizando argón, en lugar del helio, como gas portador.
 
Gracias a que el rapid MAX N Exceed puede medir hasta 1 g de material orgánico, las muestras pueden ser bastante heterogéneas (por ejemplo, la malta molida o el grano gastado), y aun así producir resultados precisos y reproducibles.
 
Con un sistema robusto de secado de gas de tres etapas, la medición rutinaria de varios gramos de soluciones acuosas, como mosto, jarabes o cerveza, no representa ningún desafío para el instrumento. Además, los crisoles verticales únicos de Elementar se pueden usar para líquidos o sólidos sin la necesidad de productos químicos o materiales adicionales. Como, por ejemplo, revestimientos de muestras o absorbentes.
 

 

Estándares Internacionales:
Se han escrito muchos estándares internacionales, que condicionan al análisis de la elaboración de la cerveza. Estos, resumen la precisión con la que se deben realizar las mediciones de proteínas dentro del proceso de elaboración.
Por ejemplo, la AOAC 997.09 2008, que también incluye resultados de muestras de malta y otros productos de elaboración de cerveza, trata sobre “Nitrógeno en cerveza, mosto y granos de elaboración de cerveza, proteína (total) por cálculo, método de combustión”.
La precisión indicada para la cerveza es inferior a 0,75% RSD o 0,002% N (20 mg / L) SD y los datos de muestra para malta tienen un RSD de 2,2%.
Por ejemplo, la AOAC 992.23 trata sobre “Proteína bruta en granos y semillas oleaginosas, método de combustión genérico”, la cual requiere un RSD inferior al 2% para diez mediciones consecutivas.
La EBC tiene estándares separados para cebada (3.3), malta (4.3), mosto (8.9) y cerveza (9.9).
 

 

 
 
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Ejemplos de los Estándares Internacionales:
Cada método tiene una versión de Kjeldahl y Dumas, para llevar a cabo el análisis en la elaboración de la cerveza. Por ejemplo, "Nitrógeno total en la cerveza: Método de combustión de Dumas", EBC 9.9.2, especifica una precisión de 2% RSD. Por otro lado, “Productos alimenticios: determinación del contenido total de nitrógeno por combustión según el principio de Dumas y cálculo del contenido de proteína cruda. Parte 2: Cereales, legumbres y productos de cereales molidos”, DIN EN ISO 16634 2, requiere que la diferencia más grande entre dos mediciones de muestra es menos de 0.1% N.
 
Mediciones:
Para demostrar la idoneidad de los rapid MAX N exceed para la medición de productos de cerveza y el análisis de la elaboración de la cerveza, aquí se presentan cuatro conjuntos de datos diferentes.
1. Comenzando con el grano de origen (harina de cuatro granos diferentes). Esto, representa la diversidad de grano potencial. Se analizó en diez réplicas, con 500 mg por réplica. La diferencia promedio entre dos análisis sucesivos (dif. N) y la desviación estándar relativa (RSD) se calculó para compararla con los estándares internacionales AOAC 992.23 (RSD <2%) e ISO 16634-2 (dif. N <0.1%). Los resultados se resumen en la Tabla 1 a continuación.
 

 

 
 
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2. A continuación, se realizó el análisis de tres tipos de malta y se comparó con los datos de muestra de AOAC 997.09-2008. Cada muestra se midió cinco veces, con 500 mg para cada medición. Los resultados se resumen en la Tabla 2 a continuación.

 

 
 
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3. Finalmente, se analizaron seis muestras diferentes de mosto y seis muestras diferentes de cerveza en el rapid MAX N exceed. Con el fin de evitar la formación de espuma y eliminar el CO2, la cerveza se filtró dos veces antes del análisis. Las muestras se midieron en los crisoles de acero inoxidable. El diseño de crisol vertical es ideal para muestras líquidas. Para todas las muestras, se utilizaron 2,5 ml para cada medición. Las muestras de mosto se midieron cuatro veces y las muestras de cerveza se analizaron diez veces cada una. El contenido promedio de nitrógeno y la desviación estándar absoluta (SD) resultante se presentan a continuación y se comparan con la desviación estándar máxima aceptada según los estándares internacionales EBC 8.9.2 y 9.9.2. Los resultados se resumen en la Tabla 3 a continuación y en la Tabla 4 en la página siguiente.
 

 

 
 
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Conclusión:
En el proceso de la cerveza, la variedad de materiales líquidos y sólidos, y su contenido de proteínas, juegan un papel importante en la calidad y propiedades del producto final. Los distintos pasos y procesos están cubiertos por unos estándares internacionales, que, como hemos comentado, condicionan el análisis de la elaboración de la cerveza.
Se ha demostrado que el rapid MAX N exceed de Elementar es capaz de medir los diversos componentes del proceso de la cervecería mucho mejor que lo estipulado en las normas aplicables.
 
Comenzando con las materias primas a través de la malta y el mosto hasta el producto final, las mediciones realizadas por el rapid MAX N exceed son consistentemente al menos el doble de precisas que las requeridas. Por lo que a menudo, llegan a ser diez veces más precisas.
 
El rapid MAX N exceed es un instrumento robusto, preciso y fácil de usar para todas las aplicaciones de análisis de N / Proteínas de las industrias cervecera y cervecera.
 
Si quieres saber más sobre este producto o Elementar, ¡no dudes en contactar con nosotros! a través del 91 170 17 80, o bien escribiéndonos a: info@paralab.es