1. Določanje sprememb v kemijski sestavi hmelja pri različnih pogojih skladiščenja ter vrednotenje vpliva postaranega hmelja na aromo in grenčico piva : doktorska disertacijaKsenija Rutnik, 2023, doktorska disertacija Opis: Hmelj (Humulus lupulus L.) je dvodomna trajnica, ki obrodi enkrat letno, njegova uporaba, ki je omejena predvsem na pivovarsko industrijo, pa poteka skozi celotno leto. Zaradi navedenega je uporaba svežega hmelja skozi leto praktično nemogoča, zato je izjemnega pomena ohraniti kakovost hmelja na kar se da visoki ravni. V sklopu doktorske disertacije smo ovrednotili vpliv različnih pogojev skladiščenja (anaerobno/aerobno, 4 °C/sobna T) na vsebnost alfa-kislin, beta-kislin, eteričnega olja, komponent eteričnega olja in na vrednost HSI-ja, v šestih različnih sortah (Celeia, Aurora, Bobek, Styrian Gold, Savinjski golding in Styrian Wolf), v obliki storžkov in peletov. Navedene parametre smo spremljali dve leti, s čimer smo objavili prve tako obširne in dolgo trajajoče študije o stabilnosti hmelja pod različnimi pogoji na svetu. Prav tako smo s poskusom varjenja piva preučili vpliv postaranega hmelja na kakovost in intenzivnost arome ter grenčice piva in tudi tukaj objavili eno prvih raziskav na področju vpliva postaranega hmelja na kakovost piva.
Vsebnost alfa- in beta-kislin, vsebnost eteričnega olja, sestavo eteričnega olja, grenčico in HSI smo analizirali po že vpeljanih metodah, za analizo hmeljne arome piva ter vsebnosti humulinonov in izo-alfa-kislin pa smo vpeljali nove analizne metode. Validacija navedenih metod je predstavljena v sklopu doktorske disertacije.
Pri preučevanju vplivov skladiščenja smo ugotovili, da s pogoji skladiščenja vplivamo na kakovost hmelja, ter da s primernim skladiščenjem upočasnimo procese staranja. Za najprimernejše so se izkazali anaerobni pogoji pri nizkih temperaturah (4 °C), za najmanj primerne pa aerobni pogoji pri sobni temperaturi. Pri beta-kislinah in HSI-ju je na njuno vsebnost vplivala tudi oblika hmelja, peleti so se izkazali za obstojnejše. Odstotek vsebnosti n-humulona v alfa-kislinah se skozi skladiščenje ni spreminjal, se je pa spreminjala vsebnost n-lupulona v beta-kislinah v peletih. Razmerje med alfa- in beta-kislinami je pri neoptimalnih pogojih skladiščenja v storžkih naraščalo, v peletih pa se je nižalo. HSI je z naraščanjem časa eksperimenta naraščal, s čimer smo potrdili naraščanje oksidacijskih produktov alfa- in beta-kislin.
Naraščanje oksidacijskih produktov se je odražalo tudi v pivu; višji kot je bil HSI hmelja uporabljenega za pripravo piva, nižja je bila kakovost piva. Pri hladno hmeljenem pivu se je, z naraščanjem HSI-ja pri hmelju uporabljenemu za hmeljenje, zniževala intenzivnost in kakovost arome, prav tako vsebnost komponent eteričnega olja. Zniževala se je tudi kakovost grenčice, pri uporabi hmelja s HSI-jem višjim od 0,6 pa smo zaznali prekomerno penjenje. Pri tradicionalnem postopku hmeljenja postaran hmelj manj vpliva na samo kakovost piva, sploh kadar imamo dolg čas vrenja hmelja. Se pa predvsem na aromi zazna prisotnost oksidacijskih produktov, ki v pivo vnesejo vonj po postaranem in oksigeniranem. Na podlagi rezultatov smo tako postavili mejo za kakovosten hmelj, ki ne vpliva negativno na aromo in grenčico piva. Pri hladnem hmeljenju je ta meja 0,4 pri Aurori in Celei ter 0,5 pri Styrian Wolfu, pri tradicionalnem hmeljenju pa je ta meja 0,5.
Doktorsko delo tako predstavlja obsežen vpogled v spremembe kemijske sestave pri različnih načinih skladiščenja in spremembe na aromi in grenčici piva pripravljenega s postaranim hmeljem. Ključne besede: postaran hmelj, kakovost piva, alfa-kisline, beta-kisline, HSI, eterično olje hmelja Objavljeno v DKUM: 30.11.2023; Ogledov: 610; Prenosov: 67 Celotno besedilo (9,69 MB) |
2. Protibakterijske učinkovine hmelja : diplomsko delo univerzitetnega študijskega programa I. stopnjeTine Vidmar, 2022, diplomsko delo Opis: Hmelj je rastlina, ki se jo večinoma uporablja v pivovarstvu. Vsebuje številne učinkovine z dokazanim protibakterijskim, antioksidativnim in protivnetnim delovanjem. V diplomskem delu smo se osredotočili na ksantohumol, alfa kisline in beta kisline, ki smo jih izolirali iz hmelja. Določali smo njihovo protibakterijsko učinkovitost oz. minimalno inhibitorno koncentracijo (MIC) proti bakterijam različnih vrst. Hmeljni ekstrakt smo pripravili z ekstrakcijo trdno-tekoče in ga nato očistili še z ekstrakcijo tekoče-tekoče. S preparativno kromatografijo smo iz hmeljnega ekstrakta izolirali alfa kisline, beta kisline in ksantohumol. Najprej smo uporabili flash (hitro) kromatografijo, nato pa še preparativno kromatografijo. Vmes smo frakcije preverjali z analiznim HPLC, prav tako pa smo okarakterizirali tudi končne izolate. Protibakterijskim učinkovinam smo nato spektrofotometrično in vizualno določili MICe za rast Escherichie coli, Pseudomonas aeruginose, Bacillus cereusa in Pseudomonas fluorescensa. Ugotovili smo, da ksantohumol, alfa kisline in beta kisline delujejo protibakterijsko na po Gramu pozitivne in prav tako na po Gramu negativne bakterije. Najnižje MIC vrednosti na vse preiskovane bakterije je izkazal ksantohumol. Najnižja je bila 3,6 µg/mL za P. fluorescens. MIC vrednosti ksantohumola za preostale bakterije so se gibale od 5,2 do 9,4 µg/mL. Najvišji MIC smo določili pri alfa kislinah za P. aeruginoso z vrednostjo 41,7 µg/mL. MIC vrednosti beta kislin so bile na različnih preiskovanih bakterijah od 15,6 do 31,3 µg/mL. Ključne besede: hmelj, protibakterijske učinkovine, alfa kisline, beta kisline, ksantohumol, minimalna inhibitorna koncentracija Objavljeno v DKUM: 08.09.2022; Ogledov: 858; Prenosov: 86 Celotno besedilo (4,10 MB) |
3. |
4. Modeliranje zgodnje napovedi stopnje alfa-kislin pri hmelju (Humulus lupulus L.)Viljem Pavlovič, Andreja Čerenak, Martin Pavlovič, Iztok Jože Košir, Črtomir Rozman, Marko Bohanec, 2009, izvirni znanstveni članek Opis: Analiza soodvisnosti med meteorološkimi spremenljivkami in stopnjo alfa-kislinv kultivarjih hmelja je v obdobju 1994-2008 pokazala, da se slovenski kultivarji zelo podobno odzivajo na vremenske vplive. Testirali smo vplive temperature zraka, količine padavin in dolžine sončevega obsevanja na količino alfa-kislin v storžkih. Vse proučevane meteorološke spremenljivke kažejo v določenih fenoloških fazah hmeljne rastline od najmanj zmerne do visoke stopnje soodvisnosti s stopnjami alfa-kislin testiranih kultivarjev hmelja. Te lahko združimo glede na meteorološke odzive v dve skupini. Aurora, Celeia in Savinjski golding kažejo zelo visoko pozitivno medsebojno korelacijo (r=0,9; p<0,001). Na osnovi analiz soodvisnosti med stopnjami alfa-kislin v kultivarjih hmelja in meteorološkimi spremenljivkami je oblikovan osnutek modela za zgodnje napovedi alfa-kislin za kultivarje hmelja na območju Slovenije. Razultati aplikacije modela potrjujejo njegovo uporabnost za nadaljnje raziskave. Ključne besede: hmelj, alfa-kisline, vremenski podatki, modeliranje, simulacije Objavljeno v DKUM: 10.07.2015; Ogledov: 2498; Prenosov: 53 Povezava na celotno besedilo |
5. ZGODNJE NAPOVEDI STOPNJE ALFA-KISLIN V HMELJNI RASTLINI (Humulus lupulus L.) Z MODELI STROJNEGA UČENJAViljem Pavlovič, 2011, doktorska disertacija Opis: Hmelj (Humulus lupulus L.) je ključna surovina v pivovarstvu, saj značilno vpliva na organoleptične lastnosti piva, vključno z okusom in aromo. Grenčice hmelja (alfa-kisline) so že vrsto let eden najpomembnejših parametrov kakovosti in s tem tržne vrednosti hmeljskih proizvodov v vseh državah pridelovalkah. Zgodnje napovedi vsebnosti alfa-kislin v storžkih slovenskih kultivarjev hmelja, so zato ključnega pomena tako za hmeljarje, kot tudi za trgovce s hmeljem. V pomoč slovenskim ekspertom pri ocenah letnega pridelka alfa-kislin smo zgradili modele za zgodnje napovedi vsebnosti alfa-kislin treh pomembnejših kultivarjev, ki jih gojimo v Sloveniji. Vsi trije kultivarji (Aurora, Savinjski golding in Bobek) se precej enotno odzivajo na meteorološke vplive v istem časovnem obdobju. V raziskavi so s podatki in izkušnjami sodelovali tudi raziskovalci Inštituta za hmeljarstvo in pivovarstvo Slovenije v Žalcu.
Analiza meteoroloških vplivov na območjih pridelave hmelja v Sloveniji je pokazala, da imajo močan vpliv na vsebnost alfa-kislin slovenskih kultivarjev predvsem nadpovprečno visoke temperature v obdobju nastajanja generativnih organov (r = –0,95, p < 0,001), padavine pa že v času intenzivne rasti hmeljne rastline (r = 0,94, p < 0,001), pri tem pa vpliv padavin ni linearen. Izračunali smo koeficient med logaritmirano vrednostjo skupne količine padavin od 21. maja do 22. julija in temperaturno vsoto od 18. junija do 22. julija. Soodvisnost med koeficientom (kTD) in vsebnostjo alfa-kislin modelnega kultivarja Virtual je močna (r = –0,94, p < 0,001) in statistično značilna. Precej enoten odziv kultivarjev Aurora, Savinjski golding in Bobek nam je omogočil gradnjo univerzalnega modela s pomočjo navideznega kultivarja Virtual in neodvisnih spremenljivk skupne količine padavin, temperaturnih vsot in teoretične potrebe po vodi za hmeljno rastlino.
Za preliminarno napoved vsebnosti alfa-kislin v hmelju smo razvili univerzalni model G2G2DSMO, ki ga sestavljata dva modela z različnim vplivom. Oba modela sta zgrajena z atributom temperaturnih vsot v časovnem intervalu med 18. junijem in 21. julijem (T2529). Model G2SMO vsebuje še neodvisno spremenljivko skupne količine padavin za obdobje od 21. maja do 21. julija (D2129), model G2DSMO pa neodvisno spremenljivko teoretične potrebe po vodi v istem časovnem obdobju (Dd2129).
Vpliv modela G2SMO na amalgamiran model G2G2DSMO je 60 %, s 40 % pa vpliva model G2DSMO. Povprečen model G2G2DSMO je dovolj natančen in robusten. Vrednost DW d-statistike = 1,91 dokazuje, da v modelu avtokorelacija ni prisotna. Model, ki smo ga v raziskavi razvili je v funkcijski obliki zapisan:
G2G2DSMO = 14,025 – 13,46.10-3 T2529 + 2,92.10-3 Dd2129 + 3,72.10-3.D2129.
S pomočjo značilnih konstant kultivarjev Aurora = 1,45, Savinjski_golding = 0,62 in Bobek = 0,92, ki smo jih izračunali, smo dobili napovedi vsebnosti alfa-kislin za posamezne kultivarje prve skupine. Vrednosti napovedanih odvisnih spremenljivk (Ki) so močno korelirane (rVirtual = 0,95, rAurora = 0,93, rSavinjski golding = 0,92, rBobek = 0,90) z njihovimi pravimi vrednostmi (Ci), ki so bile določene s kemijskimi analizami. Vse korelacije so statistično značilne pri stopnji tveganja manjši od 0,1 %.
Model, ki smo ga v nalogi razvili, bo lahko služil kot osnova za nadaljevanje dela v smeri izgradnje ekspertnega sistema za zgodnje ocene vsebnosti alfa-kislin v hmelju. V prihod-nosti bo možno vključiti v model še nove kultivarje hmelja, pri čemer bo potrebno dodatno izračunati njihove modelne konstante. Ključne besede: : napovedni model, strojno učenje, hmeljna rastlina, alfa-kisline, sušni management Objavljeno v DKUM: 31.05.2011; Ogledov: 5336; Prenosov: 387 Celotno besedilo (2,71 MB) |
6. |