30 minute read
Antioxydant activity of ale type beer with added amaranth and eadible fl owers
Advertisement
Резюме Резюме
Проведени са ферментационни опити с горноферментиращ щам пивни дрожди и пивна мъст, обогатена с псевдо-зърнена култура (амарант) и ядливи цветя (глухарче и невен), с цел получаване на пиво тип ейл с подобрени антиоксидантни качества.
Обогатяването с растителни добавки подобрява усвояването на α-аминен азот от дрождите. Горчивината не се влияе значително от наличието на растителни добавки. Добавянето на псевдо-зърнена култура и ядливи цветя води до слабо повишаване на рН на готовото пиво.
Ядливите цветя са добър източник на полифеноли. При пивата, съдържащи невен и глухарче, този показател дава повишение спрямо контролата.
Съдържанието на флавоноиди в пивото не се повишава при обогатяването на мъстта с растителни добавки. Слабо повишение на антоцианогените се наблюдава при трите варианта с добавки. Повишение на антиоксидантната активност се отчита при пивата, съдържащи цветя.
Получените пива са светли, с чист вкус и аромат, с хармонична горчивина. Пивата, обогатени с амарант, са по-мътни спрямо контролата, съдържаща 100% ечемичен малц.
Ключови думи: антиоксидантна активност, полифеноли, антоцианогени, флавоноиди, ферментация, пивни дрожди, амарант, глухарче, невен
Antioxydant activity of ale type beer with added amaranth and eadible flowers
s.as. PhD Iva Tomova, s. expert Albena Mitreva, s. expert Yolina Dacheva Institute of Cryobiology and Food Technologies, Agricultural Academy, Sofi a 1407, 53, Cherni vrah blvd.; e-mail: tomova_iva@abv.bg;
Abstract bstract
Fermentation experiments with top-fermenting brewing yeast strain were carried out with wort enriched with pseudo-cereals (amaranth) and edible fl owers (dandelion and calendula), in order to obtain ale type beer with improved antioxydant qualities.
Enrichment with plant supplements improved absorption of α-amine nitrogen by yeasts. The bitterness was not signifi cantly aff ected by the presence of herbal supplements. The addition of pseudo-cereals and edible fl owers led to a slight increase in the pH of the fi nished beer.
Edible fl owers are a good source of polyphenols. For beers containing calendula and dandelion, this indicator showed an increase compared to the control.
The content of fl avonoids in beer did not increase when the must was enriched with plant supplements. A slight increase in anthocyanogens was observed in all three variants with additives. Increase in antioxidant activity was observed for fl ower containing beers.
The resulting beers were light, with pure taste and aroma, with harmonious bitterness. Beers enriched with amaranth were cloudier than the control containing 100% barley malt.
Keywords: antioxidant activity, polyphenols, antocyanins, fl avonoids, fermentation, brewing yeasts, amaranth, dandelion, calendula
Въведение Въведение
Ейлът е тип пиво, популярно главно в Британия, Германия, Канада, Белгия и САЩ (Pavsler and Buiatti, 2009); получава се чрез горна ферментация при 1520°C с дрожди Saccharomyces сerevisiae. Горната ферментация е ускорена в сравнение с долната, при която се получава пиво тип лагер. Дрождите образуват пяна на повърхността на ферментиращата мъст, откъдето
произлиза названието на процеса. В исторически аспект, S. cerevisiae се считат за „оригиналните“ пивни дрожди, използвани за производство на най-древните видове пиво по времето на Вавилония. Те имат повишена алкохолна толерантност, поради което продуцират пива с по-високо алкохолно съдържание (Eckhardt, 2008). Ферментацията с тези дрожди при относително високи температури води до получаване на пиво с повишено съдържание на естери. Във връзка с това ейлът се характеризира с по-висока плътност, плодов вкус и засилен аромат спрямо лагера. За разлика от лагера, който се консумира силно охладен, за ейла е препоръчителна по-висока температура (7-11°С). Отлежаването на ейла трае от няколко дни до месеци.
Вариантите на пиво тип ейл са изключително разнообразни: английски, шотландски, ирландски, американски, индийски, германски, белгийски, френски ейл, портър, стаут и т.н., като всеки от тях има свои разновидности. Наблюдават се значителни вариации на цвета, алкохолното съдържание, суровините, съдържанието на естери, аромата, вкуса.
Растителни добавки Растителни добавки
Всички зърнени култури са едносемеделни растения от сем. Житни (Poaceae). За разлика от тях, псевдо-зърнените култури не са близкородствени помежду си и със зърнените, но, подобно на последните, образуват сухи скорбелни семена. Псевдо-зърнените култури са двусемеделни растения, принадлежащи към различни семейства. Те не са чувствителни към заболяванията, от които страдат житните растения, и са по-малко взискателни към условията на култивиране. Някои псевдо-зърнени култури са включени в категорията на т. нар. „функционални храни“ (в последните години се налага терминът „суперхрани“), тъй като имат балансиран хранителен състав и ценни качества.
Амарант (Amaranthus). Причислява се към т.нар. „суперхрани“; хранителният му профил превъзхожда този на ечемика, елдата, просото (Weerasekara and Waisundara, 2020). Не съдържа глутен (Gallagher et al., 2004); богат е на диетични влакнини (Venskutonis and Kraujalis, 2013). Предимството му пред традиционните зърнени храни е относително високото белтъчно съдържание и по-балансиран състав на незаменимите аминокиселини (Andrasofszky et al., 1998). Присъстват ω-3, ω-6 и ω-9 мастни киселини (Schoenlechner et al., 2008). Съгласно Murakami et al. (2014), амарантът има балансиран витаминен състав, съдържа необходимите концентрации от всички макро- и повечето микроелементи, които са нужни за човешкото хранене.
Амарантът съдържа съединения с антиоксидантна активност: токофероли и токотриеноли (Niro et al., 2019), пигменти (каротиноиди, антоцианини, беталаини, бетаксантини и др.), флавоноиди (рутин, кверцетин, витексин и др.), фенолни киселини (Sarker et al., 2018а,b,c; Niro et al., 2019), фитостероли (Marcone et al., 2003). От растението са изолирани биоактивни пептиди, напр. – лунасин (с антиканцерогенни свойства – Silva-Sánchez et al., 2008); богат на пролин пептид с антибактериални свойства (Moyer et al., 2019).
Амарантът е хранителен източник за вегетарианци (Sarker et al., 2015), понижава LDL холестерола, повлиява имунната система, нивата на глюкоза в кръвта, функциите на черния дроб, въздейства благоприятно на страдащи от цьолиакия (Caselato-Sousa and AmayaFarfán, 2012), има антианемичен (Das, 2016), диуретичен (Grubben and Denton, 2004) и противовъзпалителен ефект (Montoya-Rodríguez et al., 2014). Маслото от амарант се прилага при повишено кръвно налягане, коронарна болест на сърцето (Martirosyan et al., 2007).
Обикновеното глухарче (Taraxacum offi cinale)
има антиоксидантни свойства, свързани с наличието на биологично активни вещества: флавоноиди (лутеолин, мирицетин, хесперидин, витексин и др. –González-Castejón et al., 2014; Srividya et al., 2008), каротиноиди и антоцианини (Gomez et al., 2018), полизахариди и тритерпени (Wirngo et al., 2016).
Глухарчето съдържа ω-3, ω-6 и ω-9 мастни киселини, както и наситени мастни киселини (Díaz et al., 2018), диетични влакнини (Escudero et al., 2003); богато е на цикориева киселина (Ivanov, 2015), която инхибира HIV интегразата. Съгласно Hudec et al. (2007) и Bruneton (1995), глухарчето съдържа повече β-каротен от морковите и повече желязо и калций от спанака.
Цветето редуцира нивата на триглицеридите (González-Castejón et al., 2014), прилага се при диабет тип 2 (Wirngo et al, 2016), заболявания на черния дроб и панкреаса (Domitrović et al., 2010), сърдечно-съдови болести, понижава LDL холестерола (Choi et al., 2010), има противовъзпалитени свойства (Xiong et al., 2014). Oт него са изолирани антимикробни пептиди (Astafi eva et al., 2013). Екстрактът от глухарче има антитуморни и имуномодулиращи свойства (Tumbarski et al., 2016). Растението се употребява в кулинарията – цветовете и листата се добавят в салати, а корените служат като заместител на кафето (Sweeney et al., 2005).
Лечебният невен (Calendula offi cinalis) се прилага в медицината, парфюмерията, кулинарията (напр. като заместител на шафрана). Използва се за борба с оксидативния стрес (Sabir et al., 2015); съдържа флавоноиди – кверцетин, рутин, изорамнетин и др. (Fonseca et al., 2010). Отличава се с голямо разнообразие от каротиноиди. Сортовете с жълти цветове са богати на ксантофили, а оранжевите съдържат по-големи количества въглеводороди (Petri and Lemberkovics, 1994). Невенът е източник на багрила (Qazi et al., 2016).
Етеричното масло, извличано от растението, съдържа над 40 моно- и сескитерпени (Naguib et al., 2005). Преобладаващата полиненаситена мастна киселина е календовата киселина; следват линолова (ω-6), олеинова (ω-9), палмитинова киселина. Установено е наличие на антоцианини (Qazi et al., 2016), кондензирани танини (Deuschle et al., 2015), стероли (Alsoufi et al., 2019).
Цветето има хиполипидемичен ефект (Chakraborthy et al., 2011), кардиопротективни свойства, понижава кръвното налягане и холестерола (Ray et al., 2010); противовъзпалително и хепатопротективно действие; предпазва от диабет, подобрява кръвообращението, освен това е отлично средство за детоксикация (Mishra et al., 2012). Установени са антиалергични (Schneider et al., 2015), антибактериални (Pintea et al., 2003) и противогъбични свойства (Kasiram et al., 2000). Стимулира имунната система, притежава антитуморно действие (Jiménez-Medina et al., 2006). Екстрактът от цвят на невен инхибира ензима HIV-1 обратна транскриптаза (Kalvatchev et al., 1997).
Целта на настоящата разработка е да се изследват антиоксидантните свойства на пиво тип ейл, получено от пивна мъст, обогатена с амарант и ядливи цветя.
Материали и методи Материали и методи
Пивна мъст: За ферментацията е използвана пивна мъст, получена по инфузионен метод на майш-апарат Bender & Hobein. Контролният вариант пивна мъст съдържа 100% ечемичен малц. При трите останали варианта 20% от ечемичния малц е заменен с немалцуван амарант. Хидромодулът на смесване е 1:3. Работено е с 5 температурните паузи в границите от 40ºС до 70ºС за 120 минути.
Варенето на мъстта е извършено на Келдалов апарат (90 минути). Oхмеляването (90 mg/l α-киселини) е проведено на две партиди:
I партида – горчив сорт Galena – 70%, добавен 10 min след началото на варенето;
II партида – ароматни сортове Perla – 15% и Hallertau Mittelfrueh – 15%, 30 min след началото на варенето.
Два от вариантите с амарант съдържат и цветя (невен и глухарче). Цветята (като сухи субстанции) са добавени в концентрация 8,5 g/l, 30 min преди края на варенето.
След края на варенето са отстранени горещите утайки, след което мъстта е охладена.
Щам: Използван е горноферментиращ щам 2 (Bry97 West Coast Ale Yeast). За получаване на необходимото количество биомаса, дрождите са култивирани в пивна мъст, стационарно, като периодично е добавяна свежа мъст за обогатяване на средата. Клетките са реколтирани чрез центрофугиране.
Постановка на опитите: Проведени са опити според методика на Европейската пивоварна конвенция (ЕВС) (Analytica Microbiologyca EBC, 2001), във ферментационни тръби с обем 0,5 l, при 15ºС. Посевното количество клетки е 18-19.106/ml. След провеждане на главната ферментация пивото отлежава 14 дни при 2-4°С.
Анализи: По време на ферментацията са проследени следните основни показатели: развитие на размножителния процес (съдържание на пъпкуващи клетки и общ брой клетки); скорост и степен на ферментация (усвояване на екстракта на пивната мъст); промяна на рН. Пивната мъст и готовото пиво са анализирани по основни физико-химични показатели (екстракт, рН, цвят, горчивина, полифеноли, антоцианогени, флавоноиди, α-аминен азот) съгласно методи на ЕВС (Analytica EBC, 1998), а радикалулавящата способност (чрез DPPH-метод) по модифициран метод на Маринова-Бъчваров (2011).
Табл. 1. Физико-химични показатели на охмелена пивна мъст от 100% ечемичен малц (контрола), 20% амарант; 20% амарант и 8,5 g/l невен; 20% амарант и 8,5 g/l глухарче Показатели 100% ечемичен малц (контрола) 20% амарант 20% амарант и 8,5 g/l невен 20% амарант и 8,5 g/l глухарче Eкстракт, масови % 10,71 10,58 10,63 10,64 рН 5,72 5,90 5,90 5,90 Цвят, ед. ЕBC 15,1 19,5 23,4 27,5 Горчивина, ГЕ 29,6 28,7 29,3 29,8 α-аминен азот, mg/l 174 166 175 172 Полифеноли, mg/l 306,3 300,4 389,4 431,4 Флавоноиди, mg/l 22,8 19,1 17,4 18,4
Табл. 2. Ферментация с пивна мъст, съдържаща амарант и ядливи цветя – параметри, проследени в динамика Час 100% ечемичен малц (контрола) 20% амарант Брой клетки/ ml.106 Екстракт, масови % рН Пъпкуващи клетки, % Брой клетки/ ml.106 Екстракт, масови % рН Пъпкуващи клетки, % 0 18 10,71 5,72 - 19 10,58 5,90 24 48 6,54 5,00 33 53 6,31 4,92 35 48 66 4,43 4,43 41 64 4,00 4,45 42 72 53 3,27 4,50 30 54 3,64 4,63 34 96 34 1,85 4,60 24 41 3,12 4,65 25 Край 12 1,76 4,67 5 15 2,66 4,68 6 Час 20% амарант и 8,5 g/l невен 20% амарант и 8,5 g/l глухарче Брой клетки/ ml.106 Екстракт, масови % рН Пъпкуващи клетки, % Брой клетки/ ml.106 Екстракт, масови % рН Пъпкуващи клетки, %
Резултати и Резултати и обсъждане обсъждане
В Табл. 1 са представени физико-химичните показатели на четирите варианта пивна мъст, използвани при експеримента.
Най-висок е екстрактът на мъстта при контролата – 10,71%; замяната на част от ечемичния малц с амарант понижава екстракта.
Растителните добавки водят до слабо повишаване на рН.
Замяната на 20% от ечемика с амарант води до слабо понижение на съдържанието на α-аминен азот спрямо варианта със 100% ечемичен малц. При вариантите, съдържащи цветя, стойностите са съпоставими с тази при контролата.
При варианта с 20% амарант не се отчита увеличено съдържание на полифеноли спрямо контролата, но добавянето на ядливи цветя повишава значително този показател (увеличението е 1,27 пъти при невена и 1,41 пъти при глухарчето).
Обогатяването на мъстта с растителни добавки не води до значителна промяна на горчивината, не се отчита и повишено съдържание на флавоноиди.
Развитието на щама протича по идентичен начин за всички варианти, като на 24-тия час най-нисък е броят на клетките при контролата, а най-висок – при 20%
0 18 10,63 5,90 - 18 10,64 5,90 24 49 5,84 5,11 33 51 5,70 4,92 36 48 70 3,98 4,59 47 67 3,73 4,60 42 72 53 3,85 4,71 35 51 3,51 4,72 36 96 39 3,71 4,82 26 42 3,30 4,76 25 Край 13 3,67 4,82 3 16 3,12 4,76 6
амарант; около 1/3 от клетките са пъпкуващи. През следващото денонощие развитието на дрождите достига пика си, като най-висок е броят на суспендираните клетки при вариантите, съдържащи цветя. Пъпкуващите клетки са почти 1/2 от общия брой при варианта с невен; при останалите варианти са малко над 40%. След 48-мия час започва плавно утаяване на клетките. На 72-рия час броят на суспендираните клетки във ферментиращата мъст е 51-54.106 кл/мл (по-рязко е спадането при вариантите с цветя). Пъпкуващите дрожди са около 1/3 от общия брой. При 20% амарант и при невена се наблюдава изразена утайка, докато при контролата и глухарчето тя е по-незначителна. На 96тия час утаяването продължава, пъпкуващите са около 1/4 от общия брой. Утайката при 20% амарант и при невена е най-значителна, докато при останалите два варианта тя е по-слабо изразена. В края на ферментацията най-нисък е броят на неутаените клетки при контролата, а най-висок – при глухарчето.
Изходният екстракт на мъстта е от 10,71% при контролата до 10,58% при 20% амарант; при вариантите с цветя стойностите са идентични (10,63-10,64%). В началото на процеса, във връзка с бързото размножаване на дрождите, се наблюдава рязък спад (с 4-5%); изчерпването на екстракта е ускорено при мъстта, съдържаща ядливи цветя. На 24-тия час стойностите при вариантите с невен и глухарче се отчита най-резкият спад в хода на експеримента. На 48-мия час остатъчният екстракт е 35% при глухарчето и 37% при невена; сходна е стойността и при 20% амарант – 38%, докато при контролата усвояването е по-бавно (остатъчният екстракт е 41% от изходния). След 48-мия час изчерпването на екстракта се забавя (във връзка със започващото утаяване на дрождите). На 72-рия час остатъчният екстракт е около 1/3 от изходния при всички варианти. В заключителния етап от процеса изчерпването на екстракта е забавено при вариантите с растителни добавки. Контролата се отличава от последните, тъй като при нея понижението на екстракта в последните часове от главната ферментация е позначително. На 96-тия час остатъчният екстракт при 100% ечемичен малц е 17%; при останалите варианти (20% амарант, амарант и невен, амарант и глухарче) стойностите са съответно 30%, 35% и 31%. В края на процеса остатъчният екстракт показва значителни разлики при четирите опитни варианта. Най-ниска е стойността при контролата - 16%. При трите варианта с растителни добавки най-пълно изчерпване на изходния екстракт се отчита при 20% амарант (остатъчният екстракт е 25%). При глухарчето стойността е 29%, а най-значителна част от изходния екстракт остава неферментиран при невена - остатъчният екстракт в края на ферментацията е 34%.
Изходното рН на контролната пивна мъст е 5,72; прибавянето на растителни добавки води до слабо повишение, като стойността за трите варианта (с ама-
рант, невен и глухарче) е идентична – 5,90. Подобно на екстракта, най-рязък спад на рН е отчетен на 24-тия час. При два от вариантите спадът е с цяла единица. Най-ниско рН се отчита на 48-мия час, като стойностите са почти идентични за контролата и 20% амарант (4.43-4,45) и за вариантите с невен и глухарче (4,594,60). От този момент нататък се наблюдава бавно алкализиране на ферментиращата мъст, свързано със започващия лизис на дрождите. През следващите две денонощия рН на всички проби се покачва плавно; на 96-тия час стойностите при вариантите с цветята са малко по-високи, отколкото при контролата и 20% амарант. До края на процеса не се отчита промяна на рН при опитните варианти с невен и глухарче; при другите две проби стойностите остават по-ниски, като почти се изравняват. След приключване на главната ферментация са проведени анализи на получените варианти младо пиво. Резултатите са обобщени в Табл. 3. Табл. 3. Физико-химични и микробиологични показатели на младо пиво Показатели Контрола 20% амарант Привидният екстракт в края на ферментацията се колебае в широки граници, което налага извода, че ферментирането на изходния екстракт зависи в значителна степен от състава на пивната мъст. Стойността е най-ниска при контролата, което предполага, че класическата пивна мъст, съдържаща 100% ечемичен малц, се ферментира най-пълно от избрания щам. Най-висока е стойността при 20% амарант и невен (най-значителна част от изходния екстракт остава неферментиран). Подобно на привидния екстракт, действителният екстракт е най-нисък при контролата – 3,43%. При останалите варианти стойността му е над 4%, като отново е най-висока при 20% амарант и невен. Алкохолното съдържание на младото пиво е найвисоко при 100% ечемичен малц – 3,64%. При заместване на 20% от ечемика с амарант стойността се понижава до 3,28%, а добавянето на цветя понижава още повече алкохолното съдържание на пивото. рН в края на ферментацията е почти идентично при контролата и 20% амарант. Добавянето на ядливи цветя води до леко повишение на стойностите на рН за младото пиво. При всички опитни варианти се отчита над 50%
20% амарант и 8,5 g/l невен
20% амарант и 8,5 g/l глухарче Начален екстракт, масови % 10,54 10,56 10,22 10,52 Привиден екстракт, масови % 1,76 2,66 3,67 3,12 Действителен екстракт, масови % 3,43 4,16 4,91 4,53 Алкохол, масови % 3,64 3,28 2,71 3,07 рН 4,67 4,68 4,82 4,76 α-аминен азот - остатъчен, mg/l - усвоен, % 72 58,62 57 65,66 65 62,86 58 66,28 АР-тест (ферментационна активност) 2,66 2,60 2,63 2,69 Прираст биомаса, пъти 2,17 1,84 1,82 1,73 Мъртви клетки, % 12 10 10 11
усвояване на α-аминния азот, съдържащ се в мъстта. Най-пълно е усвояването при наличие на амарант и глухарче в мъстта; при 20% амарант стойността е малко по-ниска. Единствено при контролния вариант стойността е малко под 60%, което предполага, че прибавянето на растителни добавки в мъстта подобрява усвояването на α-аминния азот от дрождите.
Резултатите от АР-теста варират в тесни граници и доказват добрата ферментационна способност на избрания щам. Най-ниска е стойността при варианта с 20% амарант, а най-висока – при 20% амарант и глухарче.
Прирастът на биомаса е най-висок при контролата – малко над 2 пъти. Наличието на растителни добавки в мъстта води до слабо понижение на този показател. При вариантите с 20% амарант и 20% амарант и невен стойностите са почти идентични – около 1,8 пъти, а при варианта с амарант и глухарче – 1,7 пъти. Щамът показва добра жизнеспособност, като съдържанието на мъртви клетки е 10-12% (най-високо е при контролата).
Резултатите от анализите на готовото пиво са обобщени в Табл. 4.
Привидният екстракт показва слабо понижение след отлежаването. Най-нисък привиден екстракт (съответно – най-пълно ферментиране на изходния екстракт) се отчита при контролата. При трите опитни варианта с растителни добавки стойностите са по-високи; подобно на резултатите за младото пиво, най-висок остава привидният екстракт при пробата с амарант и невен (при нея се отчита и най-ниска привидна ферментационна степен). Същата тенденция се наблюдава и за действителния екстракт.
Съгласно Kordialik-Bogacka et al. (2018), добавянето на амарант подобрява съотношението Mg2+/Ca2+ , необходимо за ефективна трансформация на захарите до етанол, както и съдържанието на Zn2+ и Mg2+ , дори когато само 10% от ечемичния малц е заменен с псевдо-зърнената култура. Резултатите от настоящите експерименти показват, че алкохолното съдържание на пивото с 20% амарант е повишено спрямо вариантите с добавени ядливи цветя. Единствено при контролата се отчита по-високо алкохолно съдържание, което обаче е свързано с факта, че при нея се наблюдава преферментиране (ПФС е почти 84%, докато при 20% амарант стойността е 75%). Най-ниско е алкохолното съдържание на пивото, съдържащо невен (пробата, при която и най-голяма част от изходния екстракт остава неферментиран).
Отлежаването не повлиява рН, като стойностите остават почти идентични с тези, измерени в края на ферментацията. Прибавянето на растителни добавки води до слабо повишение на рН спрямо контролата, което е най-значително при наличие на невен в мъстта. Стойностите при пивата с цветя са малко по-високи, отколкото при варианта с амарант.
Количеството усвоен α-аминен азот се повишава слабо след отлежаването и надхвърля 60% при всички варианти. Най-добро усвояване на α-аминния азот е установено при наличие на глухарче в мъстта; сравнително близка е и стойността при варианта с амарант. Подобно на резултатите за младото пиво, най-ниско остава количеството усвоен азот при контролния вариант.
Горчивината на готовото пиво е сходна при всички опитни варианти, т.е. – добавянето на псевдо-зърнената култура и ядливите цветя към мъстта не оказва значително влияние върху този показател. Известно е, че в състава на цветята присъстват горчиви вещества (Arora et al., 2013; Josephson et al., 2016), но добавянето им към мъстта не влияе върху количеството на изохумулоните и съответно – върху горчивината, измерена по методиката на EBC (Analytica EBC, 1998).
Съдържанието на полифеноли в контролата е 287,9 mg/l. При варианта с амарант стойността е сходна с контролната, а при наличие на ядливи цветя се отчита значително повишение – 27,6% при варианта с невен и 38,8% при глухарчето. Количеството флавоноиди в контролата е малко над 21 mg/l. Добавянето на амарант и цветя не допринася за обогатяване на пивото с флавоноиди. Антоцианогените в контролата са 90,5 mg/l; при останалите три опитни варианта стойностите показват слабо повишение (от 0,9% при пивото с амарант до 3,2% при глухарчето). Обогатяването на мъстта с растителни добавки допринася за повишаване (в ниска степен) на съдържанието на антоцианогени в пивото. Антиоксидантната активност, изразена като екв. вит. С mmol/l, е идентична при контролата и варинта с 20% амарант. При опитните варианти с ядливи цветя се отчита повишение – 22,9% при невена и 45,8% при глухарчето. Получените резултати (повишена актиоксидантна активност при ейл, обогатен с комбинация от амарант и ядливи цветя) са
Табл. 4. Физико-химични показатели на отлежало пиво Показатели Контрола 20% амарант 20% амарант и 8,5 g/l невен 20% амарант и 8,5 g/l глухарче Начален екстракт, масови % 10,53 10,58 10,35 10,58 Привиден екстракт, масови % 1,69 2,61 3,55 2,97 Действителен екстракт, масови % 3,37 4,12 4,84 4,41 Алкохол, масови % 3,66 3,31 2,82 3,16 ПФС, % 83,92 75,34 65,71 71,96 ДФС, % 67,99 61,05 53,23 58,28 рН 4,66 4,70 4,83 4,76 Цвят, eд. EBC 8 11,7 18,1 21,7 Горчивина, ГЕ 22,6 21,9 22,3 22,5 α-аминен азот - остатъчен, mg/l - усвоен, % 68,3 60,75 54,9 66,93 62 64,57 55,6 67,67 Полифеноли, mg/l 287,9 283,5 367,4 399,7 Флавоноиди, mg/l 21,4 18,4 16,4 17,8 Антоцианогени, mg/l 90,5 91,3 91,8 93,4 Антиоксидантна активност - % инхибиране - екв. вит. С mmol/l 22,68 1428,37 22,58 1428,37 29,26 1755,26 35,74 2082,15
очаквани предвид данните на Salanță et al. (2020), според които амарантът е сред суровините, които могат да подобрят антиоксидантната активност на специални пива. Влиянието на немалцуваните псевдо-зърнени култури има различни положителни аспекти, напр. – повлиява благоприятно аминокиселинния и мастнокиселинния профил (Bogdan et al., 2020). Цветята също допринасят значително за повишаване на полифенолното съдържание и радикал-улавящата способност на пивото поради антиоксидантните си свойства (Ivanov et al., 2018; Sabir et al., 2015). Глухарчето служи и като консервант на пивото (Josephson et al., 2016).
Дегустационна оценка: Добра бистрота се наблюдава при контролата (100% ечемичен малц); останалите варианти са леко мътни (във връзка със замяна на част от ечемичния малц с амарант). Пивата са светли, добре охмелени, с хармоничен вкус. При вариантите, съдържащи ядливи цветя, се долавя тревист аромат. Josephson et al. (2016) също докладват за тревисти аромати, наподобяващи в някои случаи аромата на спанак, при добавяне на глухарче.
Най-добра дегустационна оценка има пивото, обогатено с 20% амарант и глухарче.
ИЗВОДИ ИЗВОДИ
1. Наличието на амарант и ядливи цветя в пивната мъст не води до смущения в развитието и размножаването на дрождите. 2. Обогатяването с растителни добавки подобрява усвояването на α-аминен азот от дрождите. 3. Горчивината на пивото не се влияе значително от наличието на растителни добавки. 4. Добавянето на псевдо-зърнена култура и ядливи цветя води до слабо повишаване на рН на готовото пиво. 5. Ядливите цветя са добър източник на полифеноли; при невена е отчетено 27,6% увеличение на този показател спрямо контролата, а при глухарчето – 38,8%. Замяната на 20% от ечемичния малц с амарант не води до повишено съдържание на полифеноли в пивото. 6. Съдържанието на флавоноиди в пивото не се повишава при обогатяването на мъстта с растителни добавки. 7. Слабо повишение на антоцианогените се отчита и при трите опитни варианта с добавки спрямо контролата. 8. Повишение на антиоксидантната активност, изразена като екв. вит. С mmol/l, се отчита при вариантите с цветя (22,9% при невена и 45,8% при глухарчето).
За контакт с авторите: гл. ас. д-р Ива Томова, ст. експерт Албена Митрева, ст. експерт Йолина Дачева Институт по криобиология и хранителни технологии (ИКХТ), Селскостопанска академия, София 1407, бул. Черни връх 53, tomova_iva@abv.bg; 0887547862
ЛИТЕРАТУРA
1. Alsoufi , A. S. M., C. Pączkowski, M. Długosz, A. Szakiel (2019) Infl uence of selected abiotic factors on triterpenoid biosynthesis and saponin secretion in marigold (Calendula offi cinalis L.) in vitro hairy root cultures. Molecules 24 (16) 2907. 2. Analytica EBC (1998) Verlag Hans Carl GetränkeFachverlag, Nürnberg. 3. Analytica Microbiologyca EBC (2001) Verlag Hans Carl Getränke-Fachverlag, Nürnberg. 4. Andrasofszky, E., Z. Szöcz, S. Fekete, K. Jelenits (1998) Evaluation of the nutritional value of the amaranth plant. I. Raw and heat-treated grain tested in experiments on growing rats. Acta Veterinaria Hungarica 46 (1) 47-59. 5. Arora, D., A. Rani, A. Sharma (2013) A review on phytochemistry and ethnopharmacological aspects of genus Calendula. Pharmacognosy Review 7 (14) 179-187. 6. Astafi eva, A. A., E. A. Rogozhin, Y. A. Andreev, T. I. Odintsova, S. A. Kozlov, E. V. Grishin, T. A. Egorov (2013) A novel cysteine-rich antifungal peptide ToAMP4 from Taraxacum offi cinale Wigg. Flowers. Plant Physiology and Biochemistry 70, 93-99. 7. Bogdan, P.; E. Kordialik-Bogacka, A. Czyżowska, J. Oracz, D. Żyżelewicz (2020) The profi les of low molecular nitrogen compounds and fatty acids in wort and beer obtained with the addition of quinoa (Chenopodium quinoa willd.), amaranth (Amaranthus cruentus L.) or maltose syrup. Foods 9, 1626. 8. Caselato-Sousa, V. M., J. Amaya-Farfán (2012) State of knowledge on amaranth grain: a comprehensive review. Journal of Food Science 77 (4) R93-104. 9. Chakraborthy G. S., R. Arora, C. Majee (2011) Antidiabetic and antihyperlipaedemic eff ect of hydroalcoholic extract of Calendula offi cinalis. International Research Journal of Pharmacy 2, 61-65. 10. Choi, U. K., O. H. Lee, J. H. Yim, C. W. Cho, Y. K. Rhee, S. I. Lim, Y. C. Kim (2010) Hypolipidemic and antioxidant eff ects of dandelion (Taraxacum offi cinale) root and leaf on cholesterol-fed rabbits. International Journal of Molecular Sciences 11 (1) 67-78. 11. Das, S. (2016) Amaranthus: a promising crop of future. Springer Science + Business Media Singapore, DOI 10.1007/978-981-10-1469-7. 12. Deuschle, V. C. K. N., R. A. N. Deuschle, M. Piana, A. A. Boligon, M. R. B. Bortoluzzi, V. Dal Prá, C. B. Dolwisch, F. O. Lima, L. M. Carvalho, M. L. Athayde (2015) Phytochemical evaluation and in vitro antioxidant and photo-protective capacity of Calendula offi cinalis L. Leaves. Revista Brasileira de Plantas Medicinais Campinas 17 (4), supl. I, 693-701. 13. Díaz, K., L. Espinoza, A. Madrid, L. Pizarro, R. Chamy (2018) Isolation and identifi cation of compounds from bioactive extracts of Taraxacum offi cinale Weber ex F. H. Wigg. (dandelion) as a potential source of antibacterial agents. Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2706417. 14. Domitrović, R., H. Jakovac, Z. Romić, D. Rahelić, Z. Tadić (2010) Antifi brotic activity of Taraxacum offi cinale root in carbon tetrachloride-induced liver damage in mice. Journal of Ethnopharmacology 130 (3) 569-577. 15. Eckhardt, F. (2008) Lager Beer vs. Ale Beer—Does It Matter?. All About Beer Magazine 29 (5). 16. Escudero, N. L., M. L. De Arellano, S. Fernández, G. Albarracín, S. Mucciarelli (2003) Taraxacum offi cinale as a food source. Plant Foods for Human Nutrition 58 (3) 1-10. 17. Fonseca, Y. M., C. D. Catini, F. T. M. C. Vicentini, A. Nomizo, R. F. Gerlach, M. J. V. Fonseca (2010) Protective eff ect of Calendula offi cinalis extract against UVB-induced oxidative stress in skin: evaluation of reduced glutathione levels and matrix metalloproteinase secretion. Journal of Ethnopharmacology 127 (3) 596-601. 18. Gallagher, E., T. R. Gormley, E. K. Arendt (2004) Recent advances in the formulation of gluten-free cerealbased products. Trends in Food Science & Technology (Review) 15 (3–4) 143-152. 19. Gomez, M. K., J. Singh, P. Acharya, G. K. Jayaprakasha, B. S. Patil (2018) Identifi cation and quantifi cation of phytochemicals, antioxidant activity, and bile acid-binding capacity of garnet stem dandelion (Taraxacum offi cinale). Journal of Food Science 83 (6) 1569-1578. 20. González-Castejón, M., B. García-Carrasco, R. Fernández-Dacosta, A. Dávalos, A. Rodriguez-Casado (2014) Reduction of adipogenesis and lipid accumulation by Taraxacum offi cinale (Dandelion) extracts in 3T3L1 adipocytes: an in vitro study. Phytotherаpy Research 28 (5) 745-752.
21. Grubben, G. J. H., O. A. Denton (eds) (2004) Plant resources of tropical Africa 2. Vegetables, PROTA Foundation, Wageningen, Netherlands / Backhuys Publishers, Leiden, Netherlands / CTA, Wageningen, Netherlands, pp. 668. 22. Ivanov, I. G. (2015) Polyphenols content and antioxidant activities of Taraxacum offi cinale F.H. Wigg (dandelion) leaves. International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research 6 (4) 889-893. 23. Ivanov, I., N. Petkova, J. Tumbarski, I. Dincheva, I. Badjakov, P. Denev, A. Pavlov (2018) GC-MS characterization of n-hexane soluble fraction from dandelion (Taraxacum offi cinale Weber ex F.H.Wigg.) aerial parts and its antioxidant and antimicrobial properties. Zeitschrift für Naturforschung C. A Journal of Biosciences 73(1–2) 41-47. 24. Jiménez-Medina, E., A. Garcia-Lora, L. Paco, I. Algarra, A. Collado, F. Garrido (2006) A new extract of the plant Calendula offi cinalis produces a dual in vitro eff ect: cytotoxic anti-tumor activity and lymphocyte activation. BMC Cancer 6:119. 25. Josephson, M., R. Tockstein, A. Kleidon (2016) The Homebrewer‘s Almanac: A Seasonal Guide to Making Your Own Beer from Scratch. Countryman Press, New York, New York. 26. Kalvatchev, Z., R. Walder, D. Garzaro (1997) AntiHIV activity of extracts from Calendula offi cinalis fl owers. Biomedicine & Pharmacotherapy 51 (4) 176-180. 27. Kasiram, K., P. R. Sakharkar, A. T. Patil (2000) Antifungal activity of Calendula offi cinalis. Indian Journal of Pharmaceutical Sciences 6, 464-466. 28. Kordialik-Bogacka, E.; P. Bogdan, K. PielechPrzybylska, D. Michałowska (2018) Suitability of Unmalted Quinoa for Beer Production. Journal of the Science of Food and Agriculture 98, 5027-5036. 29. Marcone, M. F., Y. Kakuda, R. Y. Yada (2003) Amaranth as a rich dietary source of beta-sitosterol and other phytosterols. Plant Foods for Human Nutrition 58 (3) 207-211. 30. Marinova, G., V. Batchvarov (2011) Evaluation of the methods for determination of the free radical scavenging activity by DPPH. Bulgarian Journal of Agricultural Science 17 (1) 11-24. 31. Martirosyan, D. M., L. A. Miroshnichenko, S. N. Kulakova, A. Pogojeva, V. I. Zoloedov (2007) Amaranth oil application for coronary heart disease and hypertension. Lipids in Health and Disease 6: 1. 32. Mishra, A. K., A. Mishra, A. Verma, P. Chattopadhyay (2012) Eff ects of Calendula essential oil-based cream on biochemical parameters of skin of albino rats against ultraviolet B radiation. Scientia Pharmaceutica 80 (3) 669683. 33. Montoya-Rodríguez, A., E. G. de Mejía, V. P. Dia, C. Reyes-Moreno, J. Milán-Carrillo (2014) Extrusion improved the anti-infl ammatory eff ect of amaranth (Amaranthus hypochondriacus) hydrolysates in LPS-induced human THP1 macrophage-like and mouse RAW 264.7 macrophages by preventing activation of NF-κB signaling. Molеcular Nutrition and Food Research 58 (5) 1028-1041. 34. Moyer, T. B., L. R. Heil, C. L. Kirkpatrick, D. Goldfarb, W. A. Lefever, N. C. Parsley, A. J. Wommack, L. M. Hicks (2019) PepSAVI-MS Reveals a proline-rich antimicrobial Peptide in Amaranthus tricolor. Journal of Natural Products 82 (10) 2744-2753. 35. Murakami, T., A. Yutani, T. Yamano, H. Iyota, Y. Konishi (2014) Eff ects of popping on nutrient contents of amaranth seed. Plant Foods for Human Nutrition 69 (1) 25-29. 36. Naguib, N. Y., M. Y. Khalil, S. E. El Sherbeny (2005) A comparative study on the productivity and chemical constituents of various sources and species of Calendula plants as aff ected by two foliar fertilizers. Journal of Applied Sciences Research 1 (2) 176-189. 37. Niro, S., A. D’Agostino, A. Fratianni, L. Cinquanta, G. Panfi li (2019) Gluten-free alternative grains: nutritional evaluation and bioactive compounds. Foods 8 (6) 208. 38. Pavsler, A., S. Buiatti (2009) Non-lager beer. In: Beer in health and disease prevention (Preedy, V.R., ed), Part 1, Chapter 2, 17-30, Elsevier, Ltd, Burlington, MA, USA, San Diego, CA, USA, London, UK. 39. Petri, G., G. Lemberkovics (1994) Instrumental analysis of medicinal plants and their drug products. Acta Pharmaceutica Hungarica 64 (3) 87-93. 40. Pintea, А., C. Bele, S. Andrei, C. Socaciu (2003) HPLC analysis of carotenoids in four varieties of Calendula offi cinalis L. fl owers. Acta Biologica Szegediensis 47 (1-4) 37-40. 41. Qazi, G., S. Ara, I. Murtaza, S. M. Geelani, H. Qazi (2016) Analysis of anthocyanins and carotenoids in two varieties of Calendula offi cinalis L. Flowers. International Journal of Agriculture, Environment and Biotechnology 9 (4) 545-554. 42. Ray, D., S. Mukherjee, M. Falchi, A. Bertelli, D. K. Das (2010) Amelioration of myocardial ischemic reperfusion injury with Calendula offi cinalis. Current Pharmaceutical Biotechnology 11 (8) 849-854. 43. Sabir, S. M., M. F. Khan, J. B. T. Rocha, A. A. Boligon, M. L. Athayde (2015) Phenolic profi le, antioxidant activities and genotoxic evaluations of Calendula offi cinalis. Journal of Food Biochemistry 39 (3) 316-324. 44. Salanță, L. C., T. E. Coldea, M. V. Ignat, C. R. Pop, M. Tofană, E. Mudura, A. Borșa, A. Pasqualone, O. Anjos, H. Zhao (2020) Functionality of special beer processes and potential health benefi ts. Processes 8 (12) 1613. 45. Sarker, U., M. T. Islam, M. G. Rabbani, S. Oba (2018a) Variability in total antioxidant capacity, antioxidant leaf pigments and foliage yield of vegetable amaranth. Journal of Integrative Agricultural 17 (5) 1145-1153. 46. Sarker, U., M. T. Islam, M. G. Rabbani, S. Oba (2018b) Antioxidant leaf pigments and variability in vegetable amaranth. Genetika 50 (1) 209-220. 47. Sarker, U., M. T. Islam, M. G. Rabbani, S. Oba (2018c) Phenotypic divergence in vegetable amaranth for total antioxidant capacity, antioxidant profi le, dietary fi ber, nutritional and agronomic traits. Acta Agriculturae Scandinavica, Section B - Soil & Plant Science 68 (1) 67-76. 48. Sarker, U., T. Islam, G. Rabbani, S. Oba (2015) Genotype variability in composition of antioxidant vitamins and minerals in vegetable amaranth. Genetika 47 (1) 85-96. 49. Schneider, F., M. T. R. Danski, S. A. Vayego (2015) Usage of Calendula offi cinalis in the prevention and treatment of radiodermatitis: a randomized double-blind controlled clinical trial. Revista da Escola de Enfermagem da USP 49 (2) 220-226. 50. Schoenlechner, R., S. Siebenhandl, E. Berghofer (2008) Pseudocereals. In: Gluten-Free cereal products and beverages (Arendt, E. K., F. D. Bello, eds), London, San Diego: Elsevier, 149-176. 51. Silva-Sánchez, C., A. P. Barba de la Rosa, M. F. León-Galván, B. O. de Lumen, A. de León-Rodríguez, E. González de Mejía (2008) Bioactive peptides in amaranth (Amaranthus hypochondriacus) seed. Journal of Agricultural and Food Chemistry 56 (4) 1233-1240. 52. Srividya, A. R., P. H. Balaji, H. Raghu, P. Vijayan (2008) Antioxidant and anti-adipogenic activity of Taraxacum offi cinale by in vitro screening methods. The Pharmacist 3 (1) 41-44. 53. Sweeney, B., M. Vora, C. Ulbricht, E. Basch (2005) Evidence-based systematic review of dandelion (Taraxacum offi cinale) by natural standard research collaboration. Journal of Herbal Pharmacotherapy 5 (1) 79-93. 54. Tumbarski, Y., N. Petkova, I. Ivanov (2016) Polyphenolic content, antioxidant activity and antimicrobial properties of leaf extracts from dandelion (Taraxacum offi cinale). Industrial technologies, vol. III (1) 141-145. 55. Venskutonis, P. R., P. Kraujalis (2013) Nutritional components of amaranth seeds and vegetables: a review on composition, properties, and uses. Comprehensive Reviews in Food Science and Food Safety 12 (4) 381-412. 56. Weerasekara, A. C., V. Y. Waisundara (2020) Amaranth as a pseudocereal in modern times: nutrients, taxonomy, morphology and cultivation. In: Nutritional Value of Amaranth, DOI: 10.5772/intechopen.90927. 57. Wirngo, F. E., M. N. Lambert, P. B. Jeppesen (2016) The physiological eff ects of dandelion (Taraxacum offi cinale) in type 2 diabetes. The Review of Diabetic Studies 13 (2-3) 113–131. 58. Xiong, H., Y. Cheng, X. Zhang, X. Zhang (2014) Eff ects of taraxasterol on iNOS and COX-2 expression in LPS-induced RAW 264.7 macrophages. Journal of Ethnopharmacology 155 (1) 753-757.
