EFECTO DE LA α-ACETOLACTATO DESCARBOXILASA SOBRE EL CONTENIDO DE DIACETILO DURANTE LAFERMENTACION Y MADURACION DE UNA CERVEZA LAGER A ESCALA INDUSTRIAL

EFECTO DE LA α-ACETOLACTATO DESCARBOXILASA SOBRE EL CONTENIDO DE DIACETILO DURANTE LAFERMENTACION Y MADURACION DE UNA CERVEZA LAGER A ESCALA INDUSTRIAL.

Alumno: Carola Berríos Verdejo

Profesor Guía: Fernando Salazar González

RESUMEN.

Uno de los problemas usuales de aromas y sabores indeseables en la producción de cervezas del tipo lager, es la presencia del diacetilo, la cual se caracteriza por un olor y sabor a mantequilla, el diacetilo es un subproducto del metabolismo de la levadura y es posible reducir su concentración a niveles aceptables durante la etapa de maduración usando temperaturas cálidas durante un par de semanas. El poder reducir estos tiempos de maduración a nivel industrial significa un ahorro considerable en los costos de producción. Es por esto, que en el presente trabajo se estudió el efecto de la adición de la α-acetolactate descarboxilasa al inicio de la fermentación como una alternativa para reducir los tiempos de maduración en la producción de cerveza lager a escala industrial.

El contenido de diacetilo fue determinado durante la fermentación, maduración y producto final usando una muestra control sin presencia de enzima y una muestra tratada con 0.8 g/hL de enzima, mediante técnicas espectrofotométricas usando estándar comercial como patrón a diferentes concentraciones. Además, la concentración de nitrógeno libre (FAN) y el número de levaduras, también fueron determinados.

Los resultados indican que la presencia de enzima disminuyo considerablemente la concentración de diacetilo durante la fermentación, llegando incluso a concentración indetectables, quizás de manera sensorial al final de  la maduración.

Por lo tanto el uso de la α-acetolactato descarboxilasa disminuye considerablemente la concentración de diacetilo durante la fermentación, lo cual también reduce los tiempos de procesos.

Palabras claves: diacetilo, α-acetolactate descarboxilasa,

INTRODUCCIÓN

El diacetilo es un pequeño compuesto orgánico, que pertenece al grupo químico llamado cetonas. Otra cetona se encuentran comúnmente en la cerveza es 2,3-pentanodiona. En cuando al nivel de diacetilo se comprueba en la cerveza, 2,3-pentanodiona es tan similar que su nivel viene en la prueba y el resultado combinado se llama el nivel VDK (dicetona vecinal) (1).

El Diacetilo posee aroma a manteca,  ButterScotch o a toffee (similar a la mezcla de azúcar con manteca), que se puede confundir con las notas a caramelo de la malta. Por lo general, la percepción en exceso de diacetilo se acompaña con una sensación en boca como grasosa o pegajosa (slipperiness) y su apreciación aumenta a medida que la cerveza va perdiendo el frío. (2)

En la mayoría de las cervezas lager, el diacetilo otorga un sabor a mantequilla en concentraciones sobre 0.05 – 0.1 mg/L. Usualmente, el diacetilo es posteriormente removido durante la fase de “descanso” o la fase de maduración. La duración y las condiciones (ej. Temperatura) de estas fases están muy influenciadas por la cantidad de diacetilo presente al final de la fermentación. (3)

El diacetilo y la 2-3 pentadiona se producen como resultado del anabolismo de la valina y la isoleucina, ya que surgen de la descarboxilación oxidativa no enzimática espontánea de ácidos α-acetohidroxi que son intermedios en la ruta de biosíntesis de valina y la isoleucina. (4)

Durante la fermentación de la cerveza, la levadura excreta α-acetolactato como un intermediario entre la síntesis de los aminoácidos leucina y valina, la cual es esencial para el crecimiento de la levadura. El α-acetolactato es convertido luego a diacetilo mediante una lenta reacción química. El diacetilo es luego transformado en acetoina por una reacción enzimática. La acetoina tiene un umbral de sabor mucho más alto (50 ppm, dado sabores a frutas, mohos y madera) y no causa ningún mal sabor a la cerveza. El paso limitante de la velocidad de la fermentación es la conversión de la α-acetolactato en diacetilo. En consecuencia la maduración de la cerveza es un proceso largo (2 a 12 semanas, dependiendo del tipo de temperatura). Hoy en día el control del proceso se utiliza como una herramienta para la supervisión, particularmente como una señal del término de la maduración en caliente. (5)

METODOLOGIA

Para el estudio el estudio del comportamiento del diacetilo y del efecto de la enzima en la cerveza, se analizó, nitrógeno libre, levaduras y concentración de diacetilo a distintos días de fermentación.

Diacetilo

El análisis del diacetilo se realizó según la metodología otorgada por ASBC (6) donde se determina las concentraciones de diacetonas vecinales (VDK), la muestra se obtuvo mediante destilación, y la determinación de los VDK se realizó mediante el espectofotómetro Marca Jenway Modelo 6715 uv/ws, a 530 nm

Nitrógeno

La determinación del nitrógeno libre (FAN), se realizó según metodología entregad por ASBC (7), del cual se utilizó el método nihidrin, el cual se usa para determinar la cantidad de nitrógeno libre en mosto y cerveza para proporcionar con respecto de la cantidad de nitrógeno amino disponible de la levadura a la fermentación. El método mide aminoácidos, amonia y en cierta medida grupos terminales de nitrógeno α-amino en péptidos como en proteínas. Este método no específico para nitrógeno α-amino ya que el ácido γ-amino butírico, el cual está presente tanto en el mosto como en la cerveza, el rendimiento sustancial se mide por color de nihidrina, por lo que es un método espectrofotométrico, en donde la absorbancia fue medida en un lector de placas Multiskan Go, marca Thermo, modelo 51119200, a 570 nm.

Levaduras

Para la determinación de levaduras se recurrió al método ASBC (8), el cual contabiliza las levaduras dentro de la cámara, para el presente trabajo se utilizó la cámara  Neubauer Improved, el conteo de estas levaduras se llevó a cabo con un microscopio Marca BioBlue.Lab, Modelo Euromex BB.1152-PL

RESULTADOS Y DISCUSIONES

En las Figuras 1, 2 y 3, se aprecian las curvas con o sin enzima (Prueba y Control respectivamente), para el Diacetilo, Nitrógeno libre (FAN) y Conteo de levaduras. La cerveza elaborada para la curva Prueba, se le adiciono una concentración de 0.8 g/hL, de la enzima α-acetolactato descarboxilasa.

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