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Main Title: α-Dicarbonylverbindungen in Würze und in Bier
Translated Title: α-Dicarbonyls in wort and beer
Author(s): Strähmel, Arno
Advisor(s): Kroh, Lothar W.
Referee(s): Kroh, Lothar W.
Methner, Frank-Jürgen
Roussev, Manol
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: de
Abstract: alpha-Dicarbonylverbindungen sind Strukturen mit zwei benachbarten Carbonylgruppen, die eine zentrale Zwischenstufe von Zuckern während der Maillard-Reaktion darstellen. Daraus entstehen Aromen, Farbe, Antioxidantien und weitere Strukturen abhängig von den Edukten und den Reaktionsbedingungen. Um das Endprodukt Bier zu erhalten, werden mehrere Prozessstufen bei der Herstellung durchlaufen. Neben der Malzbereitung entstehen vor allem während des Würzekochens alpha-Dicarbonylverbindungen als reaktive Intermediate der Maillard-Reaktion. Veränderungen und Kontrolle der Braubedingungen können daher beim Bierbrauen zu einem verbesserten und definierten Produkt führen und / oder die Genusstauglichkeit positiv beeinflussen; Eigenschaften, die von zentraler Bedeutung für das Produkt sind. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden zunächst an verschiedenen Punkten der Sudhausarbeit, bei der die Würze produziert wird, Proben im Hinblick auf die stofflichen Veränderungen von alpha-Dicarbonylverbindungen, Ferulasäure sowie mengenmäßig bedeutsamer Aldehyde hin untersucht. Ein Fokus liegt dabei auf 1-Desoxy-2,3-hexosulose und D-Arabino-2-hexosulose und deren antioxidativem Beitrag im Bier. Dies erfolgte durch die Erfassung des reduzierenden Potentials mittels Chapon-Assay, des Endogenen Antioxidativen Potentials (EAP) und der Reducing Activity (RA) der untersuchten Sudhausproben. Die gewonnenen Erkenntnisse wurden in Modellen umgesetzt und mittels der synthetisierten Reinsubstanz 1-Desoxy-2,3- hexosulose verifiziert. Mit den durchgeführten Untersuchungen der Sudhausarbeit konnte in der vorliegenden Arbeit gezeigt werden, dass die antioxidativen Parameter starken Schwankungen unterlegen sind, sich dies aber nur sehr schwach in der Konzentration der alpha-Dicarbonylverbindungen widerspiegelt. Wenn die Reduktone Auswirkungen auf die antioxidativen Charakteristika von Würze besitzen, so konnten sie in dieser Arbeit nicht direkt nachgewiesen werden. Vielmehr sind Produkte der alpha-Dicarbonylverbindungen sowie Hopfeninhaltsstoffe die potenteren Verbindungen.
During the Maillard Reaction, structures with two vicinal carbonyl groups, socalled alpha-dicarbonyls, are known as important key precursors. Depending on the reaction conditions these molecules are reactants for a variety of products resulting in color, flavour, antioxidative characteristics and other substances. The production of beer takes place in several processing steps. alpha-dicarbonyls as important key precursors of the Maillard Reaction are formed especially during kiln drying at the end of malting and during the wort boiling process. So the control and variation of the brewing conditions during malting and boiling leads to a better and defined product with positive benefits in appearance, taste and shelf life. These properties are essential for the success of the product respectively the acceptance of the consumer. In the current paper sampling at different stages of the brewhouse operations were completed. In these samples the change of concentration of alpha-dicarbonyls, ferulic acid and aldehydes with significant amounts were determined. In the course of this, the antioxidative properties of 1-deoxy-2,3-hexosulose and D-arabino-2-hexosulose are important parameters in beer. Therefore, the three parameters a) reducing potential by Chapon assay, b) the endogene antioxidative potential and c) the reducing activity were measured. The results obtained was verified with models and previously synthesized 1- deoxy-2,3-hexosulose. With the experiments of the brewhouse operations, the present paper was able to demonstrate that the antioxidative parameters deviate considerably. These variations did not correlate very well with the change of concentration of alpha-dicarbonyls. The influence of reductones to the antioxidative properties of wort is not clearly proven in this thesis. Rather, it seems to be the reaction products of the alpha-dicarbonyls, as well as hop components, are the much more powerful antioxidative substances.
URI: http://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/5329
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-5014
Exam Date: 10-Sep-2015
Issue Date: 2016
Date Available: 19-Feb-2016
DDC Class: DDC::500 Naturwissenschaften und Mathematik::540 Chemie::543 Analytische Chemie
DDC::600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::640 Hauswirtschaft und Familie::641 Essen und Trinken
DDC::600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften::660 Chemische Verfahrenstechnik::664 Lebensmitteltechnologie
Subject(s): Bier
Herstellung
1-Desoxy-2,3-hexosulose
Dicarbonyle
Ferulasäure
beer
production
1-deoxy-2,3-hexosulose
dicarbonyl
ferulic acid
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Appears in Collections:Technische Universität Berlin » Fakultäten & Zentralinstitute » Fakultät 3 Prozesswissenschaften » Institut für Lebensmitteltechnologie und Lebensmittelchemie » Publications

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