VIEW ARTICLE doi:10.1094/ASBCJ-2010-1123-01
Formation of Flavor-Active Compounds During Continuous Alcohol-free Beer Production: The Influence of Yeast Strain, Reactor Configuration, and Carrier Type. André Mota, IBB, Institute for Biotechnology and Bioengineering, Centre of Biological Engineering, University of Minho, Braga, Portugal; Pavel Novák, Department of Fermentation Chemistry and Bioengineering, Institute of Chemical Technology Prague, Czech Republic; Filipe Macieira, Antonio A. Vicente, and José A. Teixeira, IBB, Institute for Biotechnology and Bioengineering, Centre of Biological Engineering, University of Minho, Braga, Portugal; Daniela Šmogrovičová, Department of Biochemical Technology, Slovak University of Technology, Bratislava, Slovak Republic; and Tomáš Brányik (1), Department of Fermentation Chemistry and Bioengineering, Institute of Chemical Technology Prague, Czech Republic. (1) Corresponding author. E-mail: <tomas.branyik@vscht.cz>; Phone: +420 220 444 126; Fax: +420 220 445 051. J. Am. Soc. Brew. Chem. 69(1):1-7, 2011.
The aim of this study is to demonstrate the influence of production strains (bottom-fermenting Saccharomyces pastorianus and S. cerevisiae with disruption in the KGD2 gene), carrier materials (spent grains and corncobs), reactor arrangements (packed-bed and gas-lift reactors), and mixing regimes (ideally mixed and plug flow) on the formation of flavor-active compounds during alcohol-free beer production. In addition, the composition of alcohol-free beer produced on a laboratory scale was compared with those of commercial products. The results confirmed the influence of each component of the production system (yeast strain, reactor, and carrier) on flavor formation, but their individual importance was case specific. The results indicate that the interplay between the appropriate production strain, carrier material, and bioreactor design is very important in continuous immobilized cell reactors and that suitable combinations could be used to improve both system performance and product quality. Keywords: Alcohol-free beer, Beer flavor, Continuous reactor, Immobilization, Reactor arrangement, Strain selection
El objetivo de este trabajo es demostrar la influencia
de las cepas de producción (fermentación de fondo Saccharomyces pastorianus
y S. cerevisiae con una interrupción en el gen KGD2), material de
transportista (desperdicios de granos y mazorcas de maíz), configuraciones del
reactors (lecho empacado y elevación de gas-reactor), y el sistema de mezclas
(lo ideal es mixto y de flujo en pistón) en la formación de compuestos activos
de sabor durante la producción de cerveza sin alcohol. Además, la composición de
la cerveza sin alcohol producida en una escala de laboratorio se compararon con
los de los productos comerciales. Los resultados confirmaron la influencia de
cada componente del sistema de producción (cepa de levadura, de los reactores, y
el transportista) en la formación de sabor, pero su importancia individual era
el caso específico. Los resultados indican que la interacción entre la cepa de
producción adecuados, material de soporte, y el diseño de biorreactor es muy
importante en los reactores de células inmovilizadas continuas y que las
combinaciones adecuadas se podrían utilizar para mejorar tanto el rendimiento
del sistema y la calidad del producto. Palabras claves: Cerveza sin alcohol,
Estructura del reactor, Inmovilización, Reactor continuo, Sabor de la cerveza,
Selección de cepa