The Effects of Wort Valine Concentration on the Total Diacetyl Profile and Levels Late in Batch Fermentations with Brewing Yeast Saccharomyces Carlsbergensis

Abstract

Total diacetyl concentration often is used by the brewing industry to determine the time when fermentation or maturation is complete. As a result, fermenter or maturation vessel productivity often is dictated by total diacetyl concentration. Lab-scale batch fermentations using brewing yeast were carried out on wort containing different concentrations of free amino nitrogen (FAN). The resulting valine concentrations of these worts varied from 83 to 211 mg/L without altering the amino acid distribution. As the initial wort FAN and valine concentrations decreased, the rate of valine uptake increased, coinciding with lower final valine concentrations. Experiments using wort with initial valine concentrations of 130–140 mg/L showed the highest diacetyl levels late in fermentation. At more extreme shortages of valine (83–115 mg/L), a diacetyl double peak also occurred; however, the second peak occurred early enough in the fermentation that the yeast were able to reduce diacetyl to acceptable levels. Valine concentrations of 130–140 mg/L were found to be just below the critical concentration necessary for single-peak diacetyl profiles. The implications of these findings are greatest for breweries fermenting worts with valine concentrations just above the critical value for their set of fermentation conditions.

RESUMEN

La concentración total de diacetilo es utilizada a menudo por la industria cervecera para determinar el tiempo en cual la fermentación o maduración es completa. Como resultado, la productividad de recipientes de fermentación o maduración a menudo se marca por la concentración total de diacetilo. Se llevaron a cabo fermentaciones de serie a escala laboratorio utilizando levadura cervecera conteniendo concentraciones diferentes de nitrógeno amino libre (FAN). Las concentraciones resultantes de valina de estos mostos variaron de 83 a 211 mg/L sin alterar la distribución de aminoácido. Mientras el FAN inicial del mosto y las concentraciones de valina disminuyeron, la relación de incorporación de valina aumentó, coincidiendo con las concentraciones finales bajas de valina. Los experimentos en que se utilizaron mostos con concentraciones iniciales de valina de 130–140 mg/L mostraron los niveles más altos de diacetilo tarde en la fermentación. En escaseces más extremas de valina (83–115 mg/L), también ocurrió un pico doble de diacetilo; sin embargo, el segundo pico ocurrió suficientemente temprano en la fermentación que la levadura fue capas de reducir el diacetilo a niveles aceptables. Las concentraciones de valina de 130–140 mg/L se encontraron ser justamente bajo la concentración crítica necesaria para perfiles de diacetilo de un solo pico. Las implicaciones de estos resultados son sumamente más para las cervecerías que fermentan mostos con concentraciones de valina justo arriba del valor crítico para su conjunto de condiciones de fermentación.

• Amino acid
• Beer
• Nitrogen

Palabras clave:

• Aminoácido
• Cerveza
• Nitrógeno