Laboratoř pivovarství a sladařství

Naše laboratoř se zabývá výukou, výzkumem a vývojem v oblasti pivovarství a sladařství:

zdraví prospěšné látky v pivovarských surovinách (chmel, ječmen) a pivu
mikrobiologická, koloidní a senzorická stabilita piva
studium mikrobiální kontaminace piva a pivovarských surovin
autentizace piva a pivovarských surovin
studium vlastností pivovarských kvasinek
vznik, stabilita a rozpad pivní pěny
vývoj nových výrobků
vývoj nových analytických metod

Personální obsazení

prof. Ing. Pavel Dostálek, CSc.
prof. Ing. Tomáš Brányik, Ph.D.
Ing. Marcel Karabín, Ph.D.
Ing. Lukáš Jelínek, Ph.D.
Ing. Michaela Poštulková (PGS - externí)
Ing. Tomáš Kinčl
Ing. Jakub Nešpor (PGS)
Mgr. Kateřina Štulíková (PGS)
Rudolf Jung – sládek Univerzitního pivovaru
Ivana Dušková

Řešená témata

Zvýšení trvanlivosti nefiltrovaných piv

V důsledku zvyšování výroby nefiltrovaných piv vzniká požadavek na významné prodloužení jejich trvanlivosti. Pro tento účel je testováno využití vysokého hydrostatického tlaku v plastových bariérových obalech. Kromě toho bylo také započato s vývojem a následnou aplikací modulárního průtokového minipasteru pro využití v mikro a minipivovarech

Zvýšení koloidní stability českých piv

Česká piva mají vyšší obsah polyfenolů a polypeptidů a tím mají tendenci ke tvorbě koloidního zákalu a pro zajištění koloidní trvanlivosti je obvykle využíváno stabilizace prostřednictvím syntetických sorpčních stabilizátorů. V rámci tohoto projektu byla již vyvinuta nová generace sorbentů schopných odstranění některého z prekursorů koloidního zákalu. Pro stejný účel jsou také testovány odpadní materiály z výroby chmelových extraktů a pelet, jejichž aplikace v sobě spojuje výhody zvýšení koloidní stability a zachování antioxidačních účinků piva.

Vývoj spodních kvasinek se zlepšenými technologickými vlastnostmi

Do kvasinky byly vloženy geny, v důsledku jejichž exprese jsou na buněčnou stěnu zakotveny dva funkční proteiny. První má vyšší afinitu vůči polyfenolových sloučeninám a mikroorganismus tak může sloužit jako prostředek pro zvýšení koloidní stability piva. Druhý protein je enzymem katalyzujícím přeměnu 2-acetolaktátu na acetoin. Urychlení této reakci by významně zjednodušilo proces zrání a sníženo by bylo i riziko spojené s nadměrným obsahem diacetylu, způsobujícím máselnou příchuť piva (spolupráce s Ústavem biochemie a mikrobiologie).

Biologicky aktivní látky chmele

Chmel, který je v lidové medicíně používán již několik tisíc let, obsahuje látky s různými zdraví prospěšnými účinky. Tyto látky, které se nacházejí také v pivu, se dají z chmele izolovat a použít pro testování a vývoj potravních doplňků a v konečné fázi i léků. V současné době jsou testovány způsoby izolace i biotransformace zejména u prenylovaných flavonoidů xanthohumolu a 8-prenylnaringeninu, zejména s ohledem na jejich silné fytoestrogenní vlastnosti, které by měly umožnit jejich aplikaci pro potlačení menopausálních obtíží.

Studium pěnivosti a předpověď přepěňování piva a možnosti jeho potlačení

Charakter a stabilita pivní pěny jsou významnými organoleptickými parametry piva, se kterými je však spojen i významný negativní efekt – přepěňování (gushing). Problematika přepěňování zahrnuje metody pro studium příčin a intenzity tohoto jevu a také studium tzv. hydrofobinů, které jsou příčinou primárního gushingu. Za tímto účelem byla vyvinuta tlaková kolona umožňující studium tohoto komplexního jevu. Výsledkem by mělo být pochopení fundamentálních mechanismů přepěňování a navržení způsobů jeho potlačení např. pomocí parazitních hub pro potlačení kontaminující mikroflóry sladu tvořící hydrofobiny.

Studium mikrobiální kontaminace v pivovarech

Mezi velmi rozšířenou formu kontaminace v pivovarech patří konsorcia mikroorganismů v podobě biofilmů. Náplní projektu je identifikovat anaerobní bakterie kazící pivo (zejména rody Pectinatus a Megasphaera) a experimentálně studovat adhezi jejich vybraných zástupců na pevné povrchy. Porozuměním mechanismu adheze těchto druhů lze docílit potlačení adheze, případně zvýšit účinnost čištění povrchů v potravinářských provozech.

Vývoj nových analytických metod a jejich validace

Každé pivo je svým složením unikátní a obsahem jednotlivých těkavých látek lze charakterizovat jeho druh, původ použitých surovin, stáří, ale i okamžitý senzorický stav a predikovat jeho změny. Pro tento účel jsou vyvíjeny nové metody, nejčastěji na bázi SPME-GC-MS, pro stanovení vyšších alkoholů, esterů a kyselin a také terpenických látek. Nově vyvinuté metody jsou následně využívány i pro řešení dalších témat uvedených v předchozích bodech.

Využití netradičních mikroorganismů při výrobě piva

Zvyšující se tržní konkurence vede pivovary k rozšiřování nabízeného sortimentu. Jednou z možností vývoje nových produktů je využití netradičních mikroorganismů v celém procesu fermentace. Jednou skupinou takových mikroorganismů jsou probiotika, prospěšná pro lidské zdraví, typicky v oblasti zvyšování imunity a udržování rovnováhy střevní mikroflóry. Cílem projektu bude získat soubor mikroorganismů s probiotickými vlastnostmi se schopností zkvašovat pivovarskou mladinu a/nebo snášet prostředí tradičního i nealkoholického piva bez snížení životaschopnosti. Dále bude studována fermentační kapacita vybraných mikroorganismů, tvorba senzoricky aktivních látek a vliv přítomnosti netradičních mikroorganismů na koloidní a chuťovou stabilitu produktů.

Spolupráce

Aktualizováno: 26.2.2019 12:55, Autor: Martin Halecký

Významné výsledky

Prusova N., Dzuman Z., Jelinek L., Karabin M., Hajslova J., Rychlik M., Stranska M.: Free and conjugated Alternaria and Fusarium mycotoxins during Pilsner malt production and double-mash brewing, Food Chemistry, 369, 130926, doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.130926, (2022) IF 7,514 (on-line)

Karaoglan S.Y., Jung R., Gauthier M., Kincl T., Dostálek P.: Maltose-Negative Yeast in Non-Alcoholic and Low-Alcoholic Beer Production. Fermentation 8(6), 273, (2022), IF 5,123 (on-line)

Karabín M., Haimannová T., Fialová K., Jelínek L., Dostálek P.: Preparation of Hop Estrogen-Active Material for Production of Food Supplements. Molecules 26(19), 6065 (2021) IF 4,411 (on-line)

Kinčl T., Dostálek P., Brányik T., Olšovská J.: High-gravity brewing without adjuncts - The effect on beer parameters. LWT-Food Science and Technology 148, 111755 (2021) IF 4,952 (on-line)

Štulíková K., Bulíř T., Nešpor J., Jelínek L., Karabín M., Dostálek P.: Application of High-Pressure Processing to Assure the Storage Stability of Unfiltered Lager Beer, Molecules, 25, 2414, (2020), IF 3,267 (on-line)

Nešpor J., Karabín M., Štulíková K., Dostálek P.: An HS-SPME-GC-MS Method for Profiling Volatile Compounds as Related to Technology Used in Cider Production, Molecules, 24, 2117, (2019), IF 3,06 (on-line)

Nešpor J., Andrés-Iglesias C., Karabín M., Montero O., Blanco C. A., Dostalek P.: Volatile compounds profiling in Czech and Spanish lager beers in relation to used production technology, Food Analytical Methods, 12(10), 2293-2305, (2019), IF 3,413 (on-line)

Postulkova M., Rezanina J., Fiala J., Ruzicka M.C., Dostalek P., Branyik T.: Suppression of fungal contamination by Pythium oligandrum during malting of barley. Journal of the Institute of Brewing 124, 336-340 (2018), IF 0,868 (on-line)

Nešpor J., Karabín M., Hanko V., Dostálek P.: Application of response surface design to optimise the chromatographic analysis of volatile compounds in beer. Journal of the Institute of Brewing 124 (3), 244-253 (2018), IF 0,868 (on-line)

Karabín M., Hanko V., Nešpor J., Jelínek L., Dostálek P.: Hop tannin extract: A promising tool for acceleration of lautering. Journal of the Institute of Brewing (2018), 124, 374-380, IF 0,868 (on-line)

Carvalho D.O., Paulu A., Dostálek P., Guido L.F.: Measurement of catechin-7-O-glucoside from barley to malt. Journal of the Institute of Brewing (2018), 124, 359-364, IF 0,868 (on-line)

Krausová I., Mizera J., Dostále, P., Řanda Z.: Non-destructive determination of nitrogen in malting barleys by instrumental photon activation analysis and its comparison with the Dumas method. Journal of the Institute of Brewing 124 (1), 4-8 (2018), IF 0,868 (on-line)

Štulíková K., Karabín M., Nešpor J., Dostálek P.: Therapeutic perspectives of 8-prenylnaringenin, a potent phytoestrogen from hops. Molecules 23 (3), 660, 1-13 (2018), IF 3,098 (on-line)

Karabín M., Jelínek L., Kotrba P., Cejnar R., Dostálek P.: Enhancing the performance of brewing yeasts. Biotechnology Advances 36 (3) 691-706 (2018), IF 11,452 (on-line)

×