VIEW ARTICLE    doi:10.1094/ASBCJ-2009-1214-01

AWARD OF DISTINCTION LECTURE
High-Gravity Brewing and Distilling—Past Experiences and Future Prospects (1). Graham G. Stewart (2), International Centre for Brewing and Distilling, Heriot-Watt University, Edinburgh, Scotland. (1) The data contained in this paper were presented as the Award of Distinction Lecture at the 2009 ASBC Annual Meeting in Tucson, AZ. In addition, some of the data discussed were presented as the Horace Brown Award Lecture at the Institute of Brewing and Distilling’s Africa Section Convention (32). This paper is not intended as a review but, rather, as a personal account of research on this topic by the author and his colleagues. (2) Current address: G. G. Stewart Associates, Brook House, Caerphilly Business Park, Caerphilly, CF83 3GS, Wales. E-mail: <ProfGGStewart@aol.com>. J. Am. Soc. Brew. Chem. 68(1):1-9, 2010.

High-gravity brewing employs wort (15–20°P original gravity) at a higher than normal concentration, and to obtain sales-gravity beer, dilution with water (usually carbon filtered and deoxygenated) is required at a later stage in processing. Using this method, increased production demands can be met without significant expansion of brewing, fermenting, and storage facilities. Scotch whisky production, particularly grain whisky, also is increasingly employing high-gravity techniques (18–21°P wort) during a continuous fermentation procedure. The principal advantage to this procedure is the more efficient use of existing processes. The disadvantages of high-gravity brewing include decreased beer foam stability, a variety of stress effects on yeast, and problems with beer flavor matching compared with sales-gravity brewed beers. The stress effects of high-gravity wort also include enlargement of the yeast vacuole and changes in the topography of the yeast cell surface. Hydrodynamic stress effects on yeast are also a problem, particularly when employing centrifugation at the end of fermentation to crop yeast for recycling into a subsequent fermentation. Finally, difficulties encountered in both brewing and distilling include the inability of yeast to completely utilize the largest fermentable wort sugar—maltotriose. This is particularly the case during grain whisky production by continuous fermentation under high-gravity wort conditions. Keywords: Beer foam, Centrifugation, Esters, Flow cytometry, Grain whisky, High-gravity brewing

Elaboración de la cerveza de alta gravedad emplea el mosto (15–20°P gravedad original) a una concentración superior al normal, y para obtener cerveza de la gravedad comercial, la dilución con agua (generalmente de carbono filtrado y sin oxígeno) es necesario en una etapa posterior en el proceso. Usando este método, el aumento de las demandas de producción que pueden ser atendidas sin una expansión significativa de la elaboración de la cerveza, la fermentación, y las instalaciones de almacenamiento. La producción de whisky escocés, especialmente el whisky de grano, también es cada vez más emplean técnicas de alta gravedad (mosto de 18–21°P) durante un procedimiento de fermentación continua. La principal ventaja de este procedimiento es el uso más eficiente de los procesos existentes. Las desventajas de la elaboración de la cerveza de alta gravedad son la disminución de la estabilidad de la espuma de cerveza, una variedad de efectos del estrés en la levadura, y los problemas con sabor a cerveza coincidentes en comparación con las cervezas elaboradas con la gravedad comercial. Los efectos del estrés del mosto de alta gravedad también incluyen la ampliación de la vacuola de la levadura y los cambios en la topografía de la superficie celular de la levadura. Los efectos del estrés hidrodinámico en levaduras también es un problema, en particular cuando se emplea la centrifugación en la final de la fermentación de la levadura de cultivo para el reciclaje en una fermentación posterior. Por último, las dificultades encontradas tanto en la cerveza y la destilación incluyen la incapacidad de la levadura a utilizar por completo el azúcar fermentable más grande del mosto—maltotriosa. Este es especialmente el caso durante la producción de whisky de grano por la fermentación continua bajo condiciones de mosto de alta gravedad. Palabras claves: Centrifugación, Cerveza de alta gravedad, Citometría de flujo, Espuma de cerveza, Ésteres, Whisky de grano