Revealing the constituents of Egypt's oldest beer using infrared and mass spectrometry
- 1. Cairo University
- 2. Texas Tech University
- 3. Waseda University
- 4. University of Oxford
Description
Abstract Previous studies have shown that the Ancient Egyptians used malted wheat and barley as the main ingredients in beer brewing, but the chemical determination of the exact recipe is still lacking. To investigate the constituents of ancient beer, we conducted a detailed IR and GC-MS based metabolite analyses targeting volatile and non-volatile metabolites on the residues recovered from the interior of vats in what is currently the world's oldest (c. 3600 BCE) installation for large-scale beer production located at the major pre-pharaonic political center at Hierakonpolis, Egypt. In addition to distinguishing the chemical signatures of various flavoring agents, such as dates, a significant result of our analysis is the finding, for the first time, of phosphoric acid in high level probably used as a preservative much like in modern beverages. This suggests that the early brewers had acquired the knowledge needed to efficiently produce and preserve large quantities of beer. This study provides the most detailed chemical profile of an ancient beer using modern spectrometric techniques and providing evidence for the likely starting materials used in beer brewing.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
الخلاصة: أظهرت الدراسات السابقة أن المصريين القدماء استخدموا القمح المملح والشعير كمكونات رئيسية في تخمير البيرة، لكن التحديد الكيميائي للوصفة الدقيقة لا يزال غير موجود. للتحقيق في مكونات البيرة القديمة، أجرينا تحليلات استقلابية مفصلة تستند إلى الأشعة تحت الحمراء و GC - MS تستهدف المستقلبات المتطايرة وغير المتطايرة على البقايا المستردة من داخل الأوعية فيما هو حاليًا الأقدم في العالم (ج. 3600 قبل الميلاد) تركيب لإنتاج البيرة على نطاق واسع يقع في المركز السياسي الرئيسي قبل الفرعوني في هيراكونبوليس، مصر. بالإضافة إلى تمييز البصمات الكيميائية لعوامل النكهة المختلفة، مثل التمور، فإن إحدى النتائج المهمة لتحليلنا هي اكتشاف حمض الفوسفوريك لأول مرة بمستوى عالٍ ربما يستخدم كمادة حافظة تشبه إلى حد كبير المشروبات الحديثة. يشير هذا إلى أن صانعي البيرة الأوائل قد اكتسبوا المعرفة اللازمة لإنتاج كميات كبيرة من البيرة والحفاظ عليها بكفاءة. توفر هذه الدراسة الملف الكيميائي الأكثر تفصيلاً للبيرة القديمة باستخدام تقنيات مطيافية حديثة وتقدم أدلة على المواد الأولية المحتملة المستخدمة في تخمير البيرة.Translated Description (French)
Résumé Des études antérieures ont montré que les Égyptiens de l'Antiquité utilisaient le blé malté et l'orge comme ingrédients principaux dans le brassage de la bière, mais la détermination chimique de la recette exacte fait toujours défaut. Pour étudier les constituants de la bière ancienne, nous avons effectué des analyses détaillées de métabolites à base d'IR et de GC-MS ciblant les métabolites volatils et non volatils sur les résidus récupérés à l'intérieur des cuves dans ce qui est actuellement le plus ancien du monde (c. 3600 av. J.-C.) pour la production de bière à grande échelle située dans le principal centre politique pré-pharaonique de Hierakonpolis, en Égypte. En plus de distinguer les signatures chimiques de divers agents aromatisants, tels que les dattes, un résultat significatif de notre analyse est la découverte, pour la première fois, d'acide phosphorique à haut niveau probablement utilisé comme conservateur, un peu comme dans les boissons modernes. Cela suggère que les premiers brasseurs avaient acquis les connaissances nécessaires pour produire et conserver efficacement de grandes quantités de bière. Cette étude fournit le profil chimique le plus détaillé d'une bière ancienne à l'aide de techniques spectrométriques modernes et fournit des preuves des matières premières probables utilisées dans le brassage de la bière.Translated Description (Spanish)
Resumen Estudios anteriores han demostrado que los antiguos egipcios utilizaban trigo y cebada malteados como ingredientes principales en la elaboración de la cerveza, pero aún falta la determinación química de la receta exacta. Para investigar los componentes de la cerveza antigua, realizamos un análisis detallado de metabolitos basado en IR y GC-MS dirigido a metabolitos volátiles y no volátiles en los residuos recuperados del interior de las cubas en lo que actualmente es el más antiguo del mundo (c. 3600 a.C.) para la producción de cerveza a gran escala ubicada en el principal centro político prefaraónico de Hierakonpolis, Egipto. Además de distinguir las firmas químicas de varios agentes aromatizantes, como los dátiles, un resultado significativo de nuestro análisis es el hallazgo, por primera vez, de ácido fosfórico en alto nivel probablemente utilizado como conservante al igual que en las bebidas modernas. Esto sugiere que los primeros cerveceros habían adquirido los conocimientos necesarios para producir y conservar de manera eficiente grandes cantidades de cerveza. Este estudio proporciona el perfil químico más detallado de una cerveza antigua utilizando técnicas espectrométricas modernas y proporciona evidencia de los posibles materiales de partida utilizados en la elaboración de la cerveza.Files
s41598-019-52877-0.pdf.pdf
Files
(6.3 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:78f5b820c63ad97d18db83b50a067abe
|
6.3 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الكشف عن مكونات أقدم بيرة في مصر باستخدام الأشعة تحت الحمراء ومطياف الكتلة
- Translated title (French)
- Révéler les constituants de la bière la plus ancienne d'Égypte à l'aide de la spectrométrie infrarouge et de masse
- Translated title (Spanish)
- Revelación de los componentes de la cerveza más antigua de Egipto mediante espectrometría de masas e infrarrojos
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2985971891
- DOI
- 10.1038/s41598-019-52877-0
References
- https://openalex.org/W1479820534
- https://openalex.org/W1488493608
- https://openalex.org/W1833229073
- https://openalex.org/W1907498254
- https://openalex.org/W1973628590
- https://openalex.org/W1981962016
- https://openalex.org/W1986248813
- https://openalex.org/W2005969628
- https://openalex.org/W2028781597
- https://openalex.org/W2034286211
- https://openalex.org/W2038763180
- https://openalex.org/W2041363206
- https://openalex.org/W2057842400
- https://openalex.org/W2060172693
- https://openalex.org/W2061312958
- https://openalex.org/W2062469534
- https://openalex.org/W2063504616
- https://openalex.org/W2065901299
- https://openalex.org/W2069928158
- https://openalex.org/W2076990288
- https://openalex.org/W2081029490
- https://openalex.org/W2092687967
- https://openalex.org/W2098762256
- https://openalex.org/W2170741119
- https://openalex.org/W2282896971
- https://openalex.org/W2398626377
- https://openalex.org/W2487598167
- https://openalex.org/W2489873195
- https://openalex.org/W2502250390
- https://openalex.org/W2550667161
- https://openalex.org/W2605979393
- https://openalex.org/W2770819002
- https://openalex.org/W2801010575
- https://openalex.org/W2885375378
- https://openalex.org/W2890132752
- https://openalex.org/W4248238044
- https://openalex.org/W4249751050