VIEW ARTICLE    DOI: 10.1094/ASBCJ-61-0219

Hydrodynamic Shear Damage of Brewer’s Yeast. Thomas Stoupis and Graham G. Stewart (1), International Centre for Brewing and Distilling, School of Life Sciences, Heriot-Watt University, Riccarton, EH14 4 AS, Edinburgh, U.K.; and Robert A. Stafford, South African Breweries, 65 Park Lane, Sandton, P.O. Box 782178, South Africa. (1) Corresponding author. Phone: +44 131 4513184; Fax: +44 131 4497459; E-mail: <G.G.Stewart@hw.ac.uk> J. Am. Soc. Brew. Chem. 61(4):219-225, 2003. Accepted July 3, 2003.

The objectives of this study were to investigate the effects of mechanical agitation on the quality and fermentation performance of two types of industrial yeast slurries (one ale and one lager) and to correlate these effects to fluid mechanics parameters. Increases in pH, extracellular protease activity levels, and haze in the slurry supernatant showed satisfactory correlations with shear rate (76-228 sec(^-1)) and shear stress (6.0-22.6 Pa) during continuous agitation at 4°C for 24 hr. The effect of shear prior to wort pitching on attenuation rate was insignificant in 12°Plato (P) and 20°P all-malt worts. However, beer quality dramatically deteriorated with regards to haze after forced aging and foam stability, which were directly affected by the intensity of agitation prior to pitching. Increased levels of mannose and glucose residues in beer haze hydolysate indicated yeast cell wall mannan and beta-glucan as the main causes of increased beer haze, while the loss of foam stability was attributed to increased levels of protease activity during fermentation. Keywords: Cell wall, Haze, Shear stress, Yeast slurry

Los objetivos de este estudio eran investigar los efectos de agitación mecánica en el funcionamiento de fermentación y calidad de dos tipos de mezclas industriales de levadura (una ale y una lager) y correlacionar estos efectos a parámetros mecánicos de fluidos. Aumentos en pH, niveles de actividad extracelulares protease, y calina en los flotantes de la mezcla demostraron correlaciones satisfactorias con velocidad de esquileo (76-228 sec(^-1)) y tensión de esquileo (6.0-22.6 Pa) durante agitación continua a 4°C por 24 horas. El efecto de esquileo antes de inoculación de mosto en la velocidad de atenuación fue insignificante en los mostos de malta puro de 12°Plato (P) y 20°P. Sin embargo, la calidad de la cerveza deterioró dramáticamente con respecto a la calina después de envejecimiento forzado y estabilidad de espuma, que fueron afectados directamente por la intensidad de la agitación antes de inoculación. Niveles crecientes de residuos mannose y glucosa en calina hydolysate de cerveza indicaron mannam de pared de célula de levadura y beta-glucano como las causas principales de calina creciente de cerveza, mientras que la pérdida de estabilidad de espuma fue atribuida a niveles crecientes de actividad protease durante la fermentación. Palabras claves: Pared de célula, Calina, Tensión de esquileo, Mezcla de levadura