Top- and bottom-fermented beers as a natural source of antioxidants
DOI:
https://doi.org/10.15611/nit.2024.40.03Keywords:
beer, ABTS, FRAP, phenolics, antioxidantsAbstract
Aim: The study aimed to compare various types of topand bottom-fermented beers regarding their total polyphenolic content and antioxidant potential.
Methodology: The determination of polyphenols was carried out using the Folin-Ciocalteu method, while antioxidant activity was evaluated based on the ability of beer antioxidants to scavenge the ABTS cation radical and through the ferric reducing ability of plasma (FRAP) method.
Results: The findings revealed a strong positive correlation between total polyphenol content and antioxidant activity in the beers. As the extract content in the initial wort increased, resulting in a higher final volume of alcohol, both the polyphenol content and antioxidant activity of the beverages showed a corresponding increase. Notably, the type of fermentation did not significantly influence these parameters. In contrast, the color of the beer, which is determined by the malts used in its production, had a significant impact, with darker beers demonstrating greater health-promoting potential than their lighter counterparts.
Implications and recommendations: An aspect worthy of further investigation is the influence of the addition of plant extracts on the possibility of shaping the bioactive potential of beer.
Originality/value: It has been shown that beer is a beverage with antioxidant properties and can be a source of phenolic compounds.
Downloads
References
Arczewska, M., Kamiński, D. M., Gieroba, B. i Gagoś, M. (2017). Acid-Base Properties of Xanthohumol: A Computational and Experimental Investigation. Journal of Natural Products, 80(12), 3194-3202.
Aron, P. M. i Shellhammer, T. H. (2010). A Discussion of Polyphenols in Beer Physical and Flavour Stability. Journal of the Institute od Brewing, 116(4), 369-380.
Bańcyr, E. i Żyromski, M. (2014). Kwas ferulowy, beta-glukan i ksantohumol – bioaktywne składniki o potencjalnym wykorzystaniu prozdrowotnym. Acta Mygenica, 5, 47-50.
Benzie, I. F. F. i Strain, J. J. (1996). The Ferric Reducting Ability of Plasma (FRAP) as a Measure of Antioxidant Power: The FRAP Assay. Analytical Biochemistry, 239, 70-76.
Cetó, X., Gutiérrez-Capitán, M., Calvo, D. i Del Valle, M. (2013). Beer Classification by Means of a Potentiometric Electronic Tongue. Food Chemistry, 141(3), 2533-2540.
De Gaetano, G., Costanzo, S., Di Castelnuovo, A., Badimon, L., Bejko, D., Alkerwi, A., Chiva-Blanch, G., Estruch, R., La Vecchia, C., Panico, S., Pounis, G., Sofi, F., Stranges, S., Trevisan, M., Ursini, F., Cerletti, C., Donati, M. B. i Iacoviello, L. (2016). Effects of Moderate Beer Consumption on Health and Disease: A Consensus Document. Nutrition, Metabolism & Cardiovascular Diseases, 26, 443-467.
Gao, X., Björk, L., Trajkovski, V. i Uggla, M. (2000). Evaluation of Antioxidant Activities of Rosehip Ethanol Extracts in Different Test Systems. Journal of Science of Food and Agriculture, 80(14), 2021-2027.
Gąsior, J., Kawa-Rygielska, J. i Kucharska, A. Z. (2020). Carbohydrates Profile, Polyphenols Content and Antioxidative Properties of Beer Worts Produced with Different Dark Malts Varieties or Roasted Barley Grains. Molecules, 25(17), 3882.
Gołąbczak, J. i Gendaszewska-Darmach, E. (2010). Ksantohumol i inne prenyloflowonoidy szyszek chmielu – aspekty biologiczne i technologiczne. Biotechnologia, 1(88), 82-96.
Habschied, K., Lončarić, A. i Mastanjević, K. (2020). Screening of Polyphenols and Antioxidative Activity in Industrial Beers. Foods, 9(2), 238.
IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans, International Agency for Research on Cancer, World Health Organization. (2010). IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. WHO Press.
Iwaniuk, P. i Terlecka, P. (2019). Ksantohumol – przeciwnowotworowy prenyloflawonoid zawarty w chmielu zwyczajnym (Humulus lupulus L.). W: M. Chwil i M. M. Skoczylas (red.), Współczesne badania nad stanem środowiska i leczniczym wykorzystaniem roślin (s. 81-88). Wydawnictwo Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie.
Jamroz, J., Mazurek, A., Góra, M. i Kargul, K. (2006). Właściwości przeciwutleniające wyciągów otrzymywanych z goryczkowych odmian chmielu. Acta Agrophysica, 7(1), 81-85.
Jawhara, S. (2024). How Do Polyphenol-Rich Foods Prevent Oxidative Stress and Maintain Gut Healt? Microorganisms, 12(8), 1570.
Kaplan, N. M., Palmer, B. F. i Denke, M. A. (2000). Nutritional and Health Benefits of Beer. The American Journal of the Medical Sciences, 320(5), 320-326.
Kawa-Rygielska, J., Adamenko, K., Kucharska, A. Z., Prorok, P. i Piórecki, N. (2019). Physicochemical and Antioxidative Properties of Cornelian Cherry Beer. Food Chemistry, 281, 147-153.
Kordialik-Bogacka, E. (2011). Wartość żywieniowa piwa. Żywność Projektowana, 1, 124-134.
Kunze, W. (1999). Technologia piwa i słodu. Wydawnictwo Piwochmiel.
Libkind, D., Hittinger, C. T., Valério, E., Gonçalves, C., Dover, J., Johnston, M., Gonçalves, P. i Sampaio, J. P. (2011). Microbe Domestication and the Identification of the Wild Genetic Stock of Lager-Brewing Yeast. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108, 14539-14544.
Magalhães, P. J., Carvalho, D. O., Cruz, J. M., Guido, L. F. i Barros, A. A. (2009). Fundamentals and Health Benefits of Xanthohumol, a Natural Product Derived from Hops and Beer. Natural Product Communications, 4(5), 591-610.
Martinez-Gomez, A., Caballero, I. i Blanco, C.A. (2020). Phenols and Melanoidins as Natural Antioxidants in Beer. Structure, Reactivity and Antioxidant Activity. Biomolecules, 10(400), 1-18.
Pieszko, C. i Kurek, T. (2011). Wpływ procesów przetwórczych na zawartość polifenoli w piwach. Bromatologia i Chemia Toksykologiczna, 2, 199-203.
Re, R., Pellegrini, N., Proteggente, A., Pannala, A., Yang, M. i Rice-Evans, C. (1999). Antioxidant Activity Applying an Improved ABTS Radical Cation Decolorization Assay. Free Radical Biology and Medicine, 26(9-10), 1231-1239.
Salamon, A. (2016). Ocena wartości energetycznej piwa i napojów piwnych. Zeszyty Problemowe Postępów Nauk Rolniczych, 585, 141-148.
Sroka, W., Wiśniewski, R. i Lachowicz, S. (2015). Otrzymywanie piwa górnej fermentacji typu ale w skali mikrotechnicznej. Zagadnienia Aktualnie Poruszane Przez Młodych Naukowców, 2(1), 162-167.
Stachowiak, B. i Bukowski, K. (2021). Nowe trendy w branży browarniczej. Piwa funkcjonalne – surowcowe i technologiczne aspekty ich otrzymywania. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 28(1), 5-27.
Stachura, P., Piotrowska, A. i Czerwińska-Ledwig, O. (2020). Badanie aktywności antyoksydacyjnej piwa kąpielowego metodą FRAP. Kosmetologia Estetyczna, 9, 29-34.
Szwajgier, D. i Targoński, Z. (2005). Arabinoksylany ze słodu źródłem naturalnego przeciwutleniacza – kwasu ferulowego i błonnika pokarmowego w piwie. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość, 4(45), 27-41.
Szyguła-Jurkiewicz, B., Bartoszek, B., Mościński, M., Rzepecka, M. i Cogiel, M. (2012). Znaczenie kwasu moczowego w niewydolności serca. Choroby Serca i Naczyń, 9(1), 7-12.
Śledziński, T., Kwaśniewska, D. i Zieliński, R. (2013). Aktywność przeciwrodnikowa piwa. Problemy Higieny i Epidemiologii, 94(3), 648-652.
Tuszyński, T. i Poreda, A. (2003). Narodowe i regionalne napoje alkoholowe. Żywność. Nauka. Technologia. Jakość. 3(36), 141-159 (suplement).
Ulloa, P. A., Vidal, J., Ávila, M. I., Labbe, M., Cohen, S. i Salazar, F. N. (2017). Effect of the Addition of Propolis Extract on Bioactivecompounds and Antioxidantactivity of Craftbeer. Journal of Chemistry, 1, 6716053.
Vinson, J. A., Mandarano, M., Hirst, M., Trevithick, J. R. i Bose, P. (2003). Phenol Antioxidant Quantity and Quality in Foods: Beers and the Effect of Two Types of Beer on an Animal Model of Atherosclerosis. Journal of Agriculture and Food Chemistry, 51, 5528-5533.
Downloads
Published
License
Copyright (c) 2025 Damian Czempiel, Mirosława Teleszko
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
