Miniaturizing the Fermentation Assay: Effects of Fermentor Size and Fermentation Kinetics on Detection of Premature Yeast Flocculation (1). Joseph C. Lake, R. Alex Speers (2), Ashley V. Porter, and Tom A. Gill, Food Science and Technology, Dalhousie University, Halifax, NS, Canada. (1) This work was presented at the 2007 ASBC Annual Meeting, Victoria, BC. (2) Corresponding author. E-mail: <Alex.Speers@Dal.Ca>; Phone: +1.902.494.3146; Fax: +1.902.420.0219. J. Am. Soc. Brew. Chem. 66(2):94-102, 2008.

This article reports on fermentation assays used to test the fermentability of malt, especially malt implicated in premature yeast flocculation (PYF). No standard small-scale method currently exists. The current study involved 12°C fermentations with three vessel configurations: a 4.4-cm high spectrophotometer cuvette, a 12.5-cm high test tube, and a 122-cm high “tall” tube fermentor. Worts tested were made from control and PYF malts. We included in our experiments the method of Jibiki and associates, using wort supplemented with 4% glucose and fermented at 21°C. The decline in Plato values (or real extract) was fit with a sigmoidal model. The model parameters and fermentor height were used to estimate CO(2) evolution and average shear rates. It was confirmed that both fermentor height and fermentation speed are the major independent variables determining CO(2) evolution and agitation within the fermenting wort. In examining the fermentation data, it is evident that the yeast did not stay equally suspended in all three fermentation vessels. When fermented at 12°C, yeast fell out of suspension rapidly in both the cuvette and test tube fermentors. In the tall tubes, the yeast remained in suspension as expected. The 21°C test tube fermentations supplemented with glucose had fermentation profiles similar to the tall tube fermentations but were complete in less than 72 hr. It is notable that these profiles could be used to distinguish between PYF and control malts. The minimum average shear rate required to keep yeast suspended was determined to be between 4 and 7.5 sec(^–1). Thus, when downscaling a fermentation assay by reducing the fermentor height, the rate of fermentation must be increased to maintain adequate shear rates. We confirmed that the PYF fermentation assay could be reduced to 15 mL, resulting in reduced labor, time, and material costs. Keywords: Average shear rate, PYF, Small-scale fermentor

Este artículo informa sobre los ensayos de fermentación utilizados para poner a prueba la fermentabilidad de malta, especialmente la malta implicada en la floculación prematura de levadura (PYF). No estándar método de pequeña escala existe en la actualidad. El actual estudio incluyó fermentaciones en 12°C con tres configuraciones de recipientes: una 4.4-cm de alto espectrofotómetro cubeta, un 12.5-cm de alto-tubo de ensayo, y un 122-cm de altura “alto” tubo fermentador. Los mostos probados se hicieron desde el control y PYF maltas. Hemos incluido en nuestros experimentos el método de Jibiki y asociados, utilizando mosto complementado con 4% de glu­cosa y fermentación a 21°C. La declinación de los valores de Platón (o extracto verdadero) fue cabida con un modelo sigmoidal. Los parámetros del modelo y altura del fermentador fueron utilizados para estimar la evolución de CO(2) y el promedio de velocidad de esquileo. Se confirmó que ambos fermentador altura y la velocidad de la fermentación son las principales variables independientes para la determinación de CO(2) evolución y agitación dentro de la fermentación de mosto. Al examinar los datos de la fermentación, es evidente que la levadura no se quedó igualmente suspendida en los tres recipientes de fermentación. Cuando fermentadas a los 12°C, la levadura de la suspensión cayeron rápidamente en la cubeta y tubo de ensayo fermentadores. En los tubos de altura, la levadura se mantuvo en suspensión a lo esperado. El 21°C tubo de ensayo fermentaciones complementado con perfiles de fermentación de la glucosa ha similar a la altura del tubo de fermentación, pero se completa en menos de 72 hr. Es de destacar que estos perfiles podría ser utilizado para distinguir entre control y PYF maltas. La mínima promedio de velocidad de esquileo a la obligación de mantener suspendida levadura está decidida a ser de entre 4 y 7.5 seg(^–1). Así, cuando una reducción de la fermentación de ensayo mediante la reducción de la altura fermentador, la tasa de fermentación debe ser adecuada para mantener el aumento de la velocidad de esquileo. Nos confirmó que la fermentación PYF ensayo podría reducirse a 15 mL, resultando en la reducción de mano de obra, tiempo, y costos de material. Palabras claves: Fermentador en pequeña escala, PYF, Velocidad de esquileo