VIEW ARTICLE    DOI: 10.1094/ASBCJ-2007-0116-02

The Disc Stack Centrifuge and Its Impact on Yeast and Beer Quality (1). Paul H. Chlup, Dominic Bernard, and Graham G. Stewart (2), International Centre for Brewing and Distilling (ICBD), Heriot-Watt University, Riccarton, Edinburgh, Scotland. (1) Some of the data reported in this article were presented at the Institute of Brewing and Distilling Asia-Pacific Section 2006 Convention, Hobart, Tasmania, Australia. (2) Corresponding author. E-mail: <G.G.Stewart@hw.ac.uk> J. Am. Soc. Brew. Chem. 65(1):29-37, 2007.

The impact of a disc stack centrifuge on brewers’ yeast (Saccharomyces cerevisiae) integrity was studied. The physiological state of brewers’ yeast is principally dependant on the processing conditions it encounters during wort fermentation and yeast cropping. During cropping by centrifugation, the yeast is subjected to extreme shear stress. The aim of this project was to determine whether the passage of yeast cells through a disc stack centrifuge had a negative effect on cell viability and vitality. Cell viability was determined using flow cytometry and methylene blue staining. Flow cytometeric methods permit quantitative representation of a cell population. The results were compared, and both techniques produced similar results. However, viabilities determined by methylene blue were consistently lower than those determined by flow cytometry. The viability of both the ale and lager yeast strains analyzed decreased as they were cycled through the centrifuge. The ale yeast used was more susceptible to centrifugation damage than the lager yeast strain. In the fermentation trials with the ale yeast strain, the centrifuged cells exhibited slower fermentation rates and increased proteinase A (PrA) activity at the beginning of fermentation. PrA degrades foam-positive polypeptides, resulting in decreased beer foam stability. Beer mannan concentration increased as exposure to shear stress was applied. It was concluded that passage of yeast cells through a disc stack centrifuge resulted in a decrease in cell viability, vitality, physical stability, and beer quality. Keywords: Centrifuge, Flow cytometer, Foam stability, Mannan, Shear stress, Viability

El impacto de una centrifugadora de discos en integridad de la levadura cervecera (Saccharomyces cerevisiae) fue estudiado. El estado fisiológico de la levadura cervecera depende principalmente en las condiciones del pro­ceso durante la fermentación del mosto y la cosecha de levadura. Durante la cosecha por centrifugación, la levadura es sujeta a una tensión de esquileo extrema. El motivo de este proyecto era determinar si el paso de las células de levadura a través de una centrifugadora de discos tenía un efecto negativo en viabilidad y vitalidad de la célula. La viabilidad de la célula fue determinada usando flujo cytometry y tinción con metileno azul. Los métodos del flujo cytometry permite la representación cuantitativa de una población de célula. Los resultados fueron comparados, y ambas técnicas produjeron resultados similares. Sin embargo, las viabilidades determinaban usando metileno azul eran constantemente más bajo que ésos determinaban por el flujo cytometry. La viabilidad de ambas cepas de levadura de fermentación alta y levadura de fermentación bajo que fueron analizados disminuido cuando completaba un ciclo a través de la centrifugadora. La levadura de fermentación alta usada era más susceptible al daño de la centrifugación que la cepa de levadura de fermentación baja. En los ensayos de fermentación con la cepa de levadura de fermentación alta, las células centrifugadas exhibieron más lentas velocidades de fermentación y actividad de proteinasa A (PrA) aumentado al principio de la fermentación. PrA degrada los polipéptidos promotoras de espuma, resultando en estabilidad de espuma disminuida de la cerveza. La concentración del mannan de cerveza aumentó cuando exposición a tensión de esquileo fue aplicada. Fue concluido que el paso de las células de levadura a través de una centrifugadora de discos dio una disminución en la viabilidad de la célula, la vitalidad, la estabilidad física y la calidad de cerveza. Palabras claves: Centrifugadora, Estabilidad de espuma, Flujo cytometry, Mannan, Tensión de esquileo, Viabilidad