The Behaviour of Toxic Metals in The Brewing Process
Chování toxických kovů v pivovarském procesu
Pavel ČEJKA, Josef DVOŘÁK, Jiří ČULÍK, Marie JURKOVÁ, Tomáš HORÁK, Vladimír KELLNER
2009
Kvasny Prumysl
TOMÁŠ HORÁK, VLADIMÍR KELLNER -Výzkumný ústav pivovarský a sladařský, a.s., Pivovarský ústav Praha, Lípová 15, 120 44 Praha 2/Research Institute of Brewing and Malting, plc., Brewing Institute, -Kellner, V.: Chování toxických kovů v pivovarském procesu. Kvasny Prum. 55, 2009, č. 4, s. 100-105. Ošetření chmele vysokou dávkou pesticidů s obsahem Cu a Al se projeví ve velmi mírném zvýšení jejich obsahu v pivu (pouze o několik setin nebo tisícin mg/l). V poloprovozních podmínkách byla podrobně
more »
... vána distribuce vybraných toxických kovů (Cd, Pb, Ni, Cr, Hg, As a Se) do piva a odpadů (mláta, kalů a kvasnic). Kromě As, kterého přechází do piva asi polovina, z ostatních kovů přešel do piva jen nepatrný zlomek. V dalším poloprovozním pokusu byly do varní vody přidány příslušné toxické kovy v koncentracích 0,1-0,5 mg/l a bylo sledováno, jak se tento přebytek projeví v průběhu celého technologického procesu. Bylo zjištěno, že nejvíce kovů zůstalo v mlátě (hlavně Hg a Pb, nejméně v případě As), část kovů byla rovněž absorbována kvasnicemi (hlavně Ni, As, Se). Z přidaného množství nejvíce přešlo do piva As (asi dvě třetiny). Kromě As zůstal obsah i po takto vysokém přídavku toxických kovů do varní vody pod povolenou mezí. Čejka, P. -Dvořák, J. -Čulík, J. -Jurková, M. -Horák, T. -Kellner, V.: The Behaviour of Toxic Metals in The Brewing Process. Kvasny Prum. 55, 2009, No. 4, p. 100-105. Treating hops with a high dose of pesticides containing Cu and Al results in a very slight increase of their content in beer (only by a few hundredths or thousandths of mg/l). The distribution of selected toxic metals (Cd, Pb, Ni, Cr, Hg, As and Se) into beer and brewing residuals (spent grain, trub and yeast) was observed in pilot plant scale conditions. Except As, of which about half passes into beer, only a negligible fraction of the other metals passed in the beer. In another pilot plant scale experiment, the corresponding toxic metals were added into the brewing water in concentrations of 0.1-0.5 mg/l and it was observed how this excess would appear throughout the entire technological process. It was found that the majority of metals was absorbed by spent grain (primarily Hg and Pb, the least in the case of As), a part of the metals was also absorbed by the yeast (primarily Ni, As, Se). The most of the added amount that passed into beer was As (about 2/3). Except for As, the content remained below the allowed limit even after such a large addition of toxic metals into the brewing water. Čejka, P. -Dvořák, J. -Čulík, J. -Jurková, M. -Horák, T. -Kellner, V.: Das Verhalten von den toxischen Metalls in der Brauindustrie. Kvasny Prum. 55, 2009, Nr. 4, S. 100-105. Die Hopfenbehandlung mit einer hohen Pestiziddose mit Cu und Al Gehalts wirkt sich in einer milden Gehaltserhöhung von diesen Metalls im Bier (nur ein paar Hundertstel oder Tausendstel von mg/l) aus. Unter Halbindustriebedingungen wurde eine ausführliche Verfolgung der Distribution von ausgesuchten toxischen Metalls (Cd, Pb, Ni, Cr, Hg, As a Se) im Bier und in den Abfällen (Treber, Schlamm, Hefe) durchgeführt. Mit einer Ausnahme von As (50% von As geht ins Bier) wurde bei den anderen Metalls nur ein sehr geringer Übergang ins Bier festgestellt. In einem Halbindustrieversuch wurden betreffende toxische Metalls im Sudhaus ins Wasser in den Konzentrationen 0,1-0,5 mg/l zugegeben und es wurde verfolgt, wie wirkt sich dieser Überschuss im Laufe des technologischen Prozesses aus. Es wurde festgestellt, dass am meisten sind die Metalls in den Trebern geblieben (insbesondere Hg und Pb, wenig As), die Metalls wurden teilweise auch in der Hefe absorbiert (insbesondere Ni, As, Se). Von allen zugegebenen Metalls wurde der größte Übergang von As ins Bier festgestellt (etwa 2/3). Mit einer Ausnahme von As blieb der Gehalt vom anderen Metalls auch nach so hoher ihrer Zugabe unter genehmigter Grenze. Klíčová slova: kovy, suroviny, výroba piva, pivo, AAS ÚVOD Cílem přípravy mladiny je převést extraktivní látky sladu a hořké látky chmele do roztoku. Nezanedbatelnou součást extraktu sladu tvoří minerální látky, jejichž celkový obsah v sušině je asi 2-3 %. Tzv. stopové prvky ale tvoří jen asi 0,02 % extraktu sladu. To se týká i toxických kovů, které jsou distribuovány ze surovin do hotového piva i odpadů. Koncentrace kovů v meziproduktech, tj. sladině a mladině, závisí nejen na jejich obsahu v surovinách (sladu, chmelu a vodě [1-7]), ale také na jejich schopnosti přecházet do roztoku v průběhu varního procesu [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] . Tato schopnost je ovlivněna chemickými vlastnostmi jednotlivých prvků a fyzikálně-chemickými faktory, jako je teplota, koncentrace extraktu, pH a další, které působí při rmutování, chmelovaru a při chlazení mladiny. K dalšímu úbytku dochází při kvašení. Obsah kovů v pivu je všeobecně velmi nízký, a proto je pivo považováno z tohoto hlediska za jednu z nejčistších potravin [12] [13] [14] [15][16][17]. Záměrem této práce bylo zjistit distribuci vybraných kovů v průběhu výrobního procesu. V první části práce byly vybrány následující kovy: Cu a Al, u kterých byla zkoumána zvýšená koncentrace vzhledem k jejich možnému výskytu v některých pesticidech, používaných k ošetření chmele. Ve druhé části práce byla simulována možnost kontaminace přídavkem toxických kovů do varní vody a zjišťováno, zda se tato kontaminace projeví zvýšenou koncentrací v pivu nebo zda se příslušný kov vyloučí již během procesu (např. v mlátě, kalech, při kvašení atd.).
doi:10.18832/kp2009010
fatcat:vddiy24mi5echhc5nemb5mywf4