Μελέτη τριών ποικιλιών λυκίσκου ως προς το αρωματικό τους προφίλ: εφαρμογή με πειραματικές ζυθοποιήσεις

Παϊαυλά, Δήμητρα

Study of the aroma of three hop varieties: experimental brews and evaluation with GC-MS

Μεταπτυχιακή διπλωματική εργασία

Author

Παϊαυλά, Δήμητρα

Date

2021-07

Advisor

Κουσίση, Ελισάβετ

Μεταπτυχιακή εργασία (2.153Mb)

Keywords

Citra ; Mosaic ; Chinook ; Beer ; Hops ; Brewing ; Ζύθος ; Λυκίσκος

Abstract

Ο λυκίσκος είναι ένα καθοριστικό συστατικό στην δημιουργία ζύθου από τα αρχαία χρόνια το οποίο προσδίδει χαρακτηριστική οσμή και γεύση στην μπύρα αλλά ταυτόχρονα λειτουργεί και ως συντηρητικό. Σκοπός της συγκεκριμένης εργασίας ήταν να μελετήσουμε τρεις δημοφιλείς παγκοσμίως ποικιλίες λυκίσκου, ως προς τα πτητικά αρωματικά συστατικά που προσδίδουν στους ζύθους.. Οι ποικιλίες αυτές ήταν οι Citra, Mosaic και Chinook, όλες προερχόμενες από την Αμερική, και χαρακτηριζόμενες ως ποικιλίες διττής φύσεως. Για τον σκοπό αυτό, πραγματοποιήθηκαν έξι πειραματικές ζυθοποιήσεις περιλαμβάνοντας δυο επαναληπτικές ζυθοποιήσεις για κάθε ποικιλία. Κάθε ζύθος, προέκυψε από την ίδια διαδικασία και υλικά με μόνο παράγοντα διαφοροποίησης την χρησιμοποιούμενη ποικιλία λυκίσκου. Η ποσοτικοποίηση των πτητικών ενώσεων έγινε με τη χρήση αέριας χρωματογραφίας- φασματομετρίας μάζας (GC-MS),και ανάλυση κάθε δείγματος εις διπλούν. Προέκυψαν μπύρες χωρίς ελαττώματα και στα πλαίσια των προδιαγραφών του στυλ που θέλαμε (Blonde ale) με πολύπλοκα αρώματα και γεύσεις. Συνολικά ταυτοποιήθηκαν και ποσοτικοποιήθηκαν 78 ενώσεις στα δώδεκα δείγματα ζύθων. Πραγματοποιήθηκε ανάλυση της διακύμανσης στα παραπάνω πτητικά συστατικά για να δούμε πως διαφορετικοί παράγοντες επηρέασαν την συγκέντρωση αυτών. Υπήρχε ξεκάθαρη επίδραση του παράγοντα βρασιά, με διαφορά αναμεσά στην πρώτη και δευτερά βρασιά λόγω καθυστέρησης του δευτέρου πειραματικού μέρους με συνέπειά να υπάρχει διαφορά στον χρόνο ωρίμανσης των δειγμάτων. Ως αποτέλεσμα, οι μπύρες της δεύτερης βρασιάς κάθε ποικιλίας έδωσαν μεγαλύτερες συγκεντρώσεις στις ιδίες πτητικές ενώσεις. Η χρήση διαφορετικού τύπου λυκίσκου είχε στατιστικά σημαντική επίπτωση στην συγκέντρωση των ενώσεων Isoamyl alcohol , 2-methyl Butanoic acid, Isoamyl acetate, Phenylethyl Alcohol, 4-hydroxy Benzeneethanol και Estragole. Οι ενώσεις Isoamyl alcohol, 2-methyl Butanoic acid και Phenylethyl Alcohol εντοπίσθηκαν σε μεγαλύτερη συγκέντρωση στις μπύρες που προέκυψαν με χρήση της ποικιλίας Chinook, κατόπιν σε αυτές που χρησιμοποιήθηκε η ποικιλία Mosaic και τέλος σε αυτές όπου χρησιμοποιήθηκε η ποικιλία Citra. Η 4-hydroxy Benzene ethanol ήταν σε μεγαλύτερη συγκέντρωση στις μπύρες με χρήση του Chinook, έπειτα σε αυτές με τον Citra και τέλος σε αυτές που είχαμε χρησιμοποιήσει την ποικιλία Mosaic. Τέλος, η ένωση Estragole βρέθηκε σε μεγαλύτερη συγκέντρωση στους ζύθους που παρήχθησαν με Mosaic, μετά με Chinook, ενώ δεν εντοπίστηκε καθόλου στις μπύρες που χρησιμοποιήθηκε η ποικιλία Citra.

Abstract

Hops are essential to the creation of beer since ancient times, giving characteristic taste to it but also acting as a preservative. The aim of this work was to study three hop varieties, recently gaining worldwide popularity, namely Citra, Mosaic and Chinook, with respect to their aromatic profile as measured with a GC-MS. All above varieties originate from the USA and are so called dual purpose hops. We therefore carried out six experimental brews, including a duplicate brew for each hop and for which all ingredients and processes were common apart from the type of hops used. Volatiles of each sample were quantified by GC-MS chromatography in duplicate. The produced beers were without off-flavors and within the specifications of the style we aimed for (Blonde Ale) with complex aromas and full body. Seventy eight (78) volatiles were identified and quantified in total in all beer samples. We therefore performed different approaches of analyses of variance in order to determine the factors that affected the differentiation of the samples with respect to the above volatiles. It was apparent that the factor: batch, had a strong effect on the concentration of those volatiles, the second batch of all varieties giving higher concentrations to most of the volatiles due to a significant delay in the analyses of the volatiles of the second batch (higher maturation period). The factor: hop on its own, significantly affected only six compounds on the same way across the two different brews/ batches. Those were the following: Isoamyl alcohol, 2-methyl Butanoic acid, Isoamyl acetate, Phenylethyl Alcohol, 4-hydroxy Benzene ethanol and Estragole. Isoamyl alcohol, 2-methyl Butanoic acid and Phenylethyl Alcohol were found in the highest concentrations in the beers brewed with Chinook variety, lower in those with Mosaic, and the lowest in those brewed with Citra. 4-hydroxy Benzene ethanol was found in the highest concentrations in beers with Chinook, then those with Citra and the lowest in beers with Mosaic. Finally, Estragole was the highest in beers brewed with Mosaic variety, then with Chinook, and it was not detected at all in the beers brewed with Citra hops.