Disruption of Brewer's Yeast Alcohol Dehydrogenase II Gene and Reduction of Acetaldehyde Content during Brewery Fermentation

Abstract

In an attempt to reduce acetaldehyde content in the final beer product, mutant strains of brewer's yeasts were constructed by genetic homologous recombination, in which the alcohol dehydrogenase II (ADHII) gene was partially disrupted. The strains were tested on the scale of 100 L of pilot fermentation. Compared with that of the parent yeast, the results showed an obvious decline of acetaldehyde content with mutant yeast at the end of fermentation, especially when fermentable sugar was depleted. The final acetaldehyde content of beer obtained with parent and mutant yeasts was 7.82 and 2.54 mg/L, respectively. However, no evident differences in brewing performance, such as the ability to utilize sugar, growing, and flocculating, were revealed between parent and mutant yeasts. Additionally, no clear differences were found between parent and mutant yeasts in the production of other volatile compounds and sensory analysis of attributes. Therefore, these approaches uncover the possibility of reducing and controlling acetaldehyde content during beer production.

RESUMEN

En un intento por reducir el contenido del acetaldehído en el producto final de la cerveza, cepas mutante de levadura cervecera fueron construidas por la recombinación homóloga genética, en la cual el gene del alcohol deshidrogenase II (ADHII) fue interrumpido parcialmente. Las cepas fueron probadas en la escala de 100 L de fermentación experimental. Comparado con el de la levadura del padre, los resultados demostraron una declinación obvia del contenido del acetaldehído con levadura del mutante en el final de la fermentación, especialmente cuando el azúcar fermentable fue agotado. El contenido final del acetaldehído de la cerveza obtenido con levaduras del padre y del mutante era 7.82 y 2.54 mg/L, respectivamente. Sin embargo, no se reveló ningunas diferencias evidentes en funcionamiento de la elaboración de la cerveza, tal como la capacidad de utilizar el azúcar, creciendo, y floculando, entre el padre y las levaduras mutantes. Además, no se encontró ningunas diferencias claras entre el padre y las levaduras del mutante en la producción de otros compuestos volátiles y el análisis sensorial de cualidades. Por lo tanto, estos acercamientos destapan la posibilidad de reducir y de controlar el contenido del acetaldehído durante la producción de la cerveza.

• AHDII activity
• Beer flavor

Palabras clave:

• Actividad de AHDII
• Sabor de la cerveza