Laboratory-Scale Production of High-Gravity Wort Suitable for a Broad Variety of Research Applications

Abstract

A laboratory-scale high-gravity wort production protocol was developed. Currently, wort production and consequently, much of brewing research, is confined to breweries and specialized research institutions that possess the specialized brewhouse equipment needed to produce wort. A wort production protocol was designed around the nonspecialized equipment found in a typical bioprocess-engineering laboratory. Malted barley was ground in a hammer mill to produce a grist suitable for a mash tun vessel. Mashing and filtration were performed in a stirred, temperature-controlled fermentation vessel fitted with a simple mesh filter. A mash with a liquor/grist ratio of 3.3:1 produced a wort with a specific gravity of at least 22.74°P with an extraction efficiency of 89.7% in less than 335 min. Furthermore, the wort was shown to be fermentable, having a 73% attenuation limit when fermented with Saccharomyces cerevisiae NCYC 1338. The worts produced contained high levels (303 mg/L) of free amino nitrogen, had an average pH of 5.01, a color of 33.85 EBC units, and bitterness of 19.7 BU. This protocol can be used for almost any research application, including the comparative study of fermentations on the basis of all-malt wort, high-gravity malt wort and high-gravity adjunct wort. Furthermore, the protocol will enable researchers outside of the brewing industry to bring their specialized skills to brewing research.

RESUMEN

Un protocolo de escala laboratorio de producción de mosto de alta gravedad fue desarrollado. Actualmente, la producción de mosto y por lo tanto, mucha investigación de elaboración de cerveza, se confina a cervecerías e instituciones de investigación especializadas que poseen el equipo especializado de cervecería necesitado para producir mosto. Un protocolo de producción de mosto fue diseñado alrededor de equipo no especializado encontrado en un laboratorio típico de ingeniería de proceso biológico. Cebada malteada fue molida en un molino de martillo para producir un grano conveniente para un recipiente de macerado. La maceración y filtración fueron realizadas en un recipiente de fermentación revuelto, controlado de temperatura con un filtro de maya simple. Un macerado con cociente de licor/grano de 3.3:1 produjo un mosto con gravedad específica por lo menos de 22.74°P con una eficacia de extracción de 89.7% en menos de 335 minutos. Además, el mosto fue demostrado ser fermentable, teniendo un límite de atenuación del 73% cuando fue fermentado con Saccharomyces cerevisiae NCYC 1338. Los mostos producidos contenían altos niveles (303 mg/L) de nitrógeno amino libre, tenían un promedio de pH de 5.01, un color de 33.85 unidades EBC, y amargura de 19.7 BU. Este protocolo se puede utilizar para casi cualquier uso de investigación, incluyendo el estudio comparativo de fermentaciones en base de mosto de pura malta, de mosto de malta de alta gravedad y de mosto de adjunto de alta gravedad. Además, el protocolo permitirá a investigadores afuera del sector cervecero traer sus habilidades especializadas a la investigación de elaboración de cerveza.

• Wort production

Palabras clave:

• Producción de Mosto