Improvement for Oxidative Flavor Stability of Beer—Role of OH-Radical in Beer Oxidation

Abstract

The development of a method for determining an endogenous antioxidant activity of beer provides a new technique that allows prediction of the oxidative flavor stability of beer. Free radicals in beer were detected during an oxidative forcing test using a spin trapping method with electron spin resonance spectroscopy. The detected free radicals were identified as hydroxyl radical (OH-radical) by analyzing hyperfine structures of spin adducts of α-phenyl-N-t-butylnitrone and 5,5′-dimethyl-l-pyrroline-N-oxide and by investigating the effect of various reagents on the free radical generation during the oxidative forcing test. By monitoring in detail the progress of OH-radical generation, it was found that the OH-radical was not always generated just after starting the forcing test, but was generated after a definite time period, which we called the “lag time,” of OH-radical generation. The “lag time” was considered to be related to the endogenous antioxidant activity of beer. The mechanism of OH-radical generation is also discussed.

Resumen

El desarrollo de un método para la determinación de la actividad antioxidante endógena de la cerveza puede proporcionarnos una nueva técnica que teóricamente pudiera mejorar la estabilidad de la cerveza. Nosotros detectamos radicales libres en la cerveza durante una prueba forzada de oxidación usando un método atrapador de spin como lo es por espectroscopia de resonancia de spin eiectrón. Los radicales libres detectados fueron identificados como radicales hidroxilo (radicales OH-) al analizar las estructuras hiperfinas de los aductos de spin con la N-t-butilnitrona del α-fenilo (PBN) y el Nóxido del 5,5′-dimetil-1-pirrolina (DMPO) y por investigación del efecto de varios reactivos en la generación del radical libre durante la prueba forzada de oxidación. Monitoreando en detalle el progreso de la generación de radical OH-, encontramos que el radical OH- no siempre fue generado después de comenzada la prueba forzada, pero fue generado después de un período definido, al cual liamamos el “lag time” (tiempo de retardo, tiempo posterior) de la generación del radical OH-. El “lag time” puede ser considerado como la actividad antioxidante endógena de la cerveza. También discutimos el mecanismo de la generación del radical OH-.

• Beer oxidation
• Electron spin resonance spectroscopy
• Endogenous antioxidant activity
• Hydrogen peroxide
• Hydroxyl radical