Evaluación de la influencia de la temperatura de fermentación en la reducción del diacetilo de una Cerveza Lager en Heineken Perú, Huachipa, 2022

El presente estudio tiene como objetivo demostrar la relación de causalidad entre la variación de la curva de temperaturas de fermentación y la reducción de la concentración de diacetilo (2,3 butanodiona) producido por la levadura cervecera Saccharomyces Pastorianus ssp. Carlsbergensis, durante la fermentación de un tipo de cerveza lager. La importancia del análisis de esta molécula radica en el hecho de que esta afecta el perfil sensorial del producto final. Para ello se realizó un experimento, en el cual se midió, por medio de un método normado de la ASBC, el diacetilo en las muestras tomadas de los fermentadores. Estos fermentadores tienen una curva de temperaturas de fermentación ordinaria como grupo control y otros cuentan con una curva de temperaturas de fermentación distinta a la ordinaria como grupo experimental. Posteriormente se analizaron los datos mediante el uso de software estadístico. Se obtuvo como resultado que sí existe una reducción en la concentración de diacetilo tanto en el análisis intersujetos como en el intrasujetos. Se demuestra que existe una relación causal entre la variación de temperaturas de fermentación y la concentración de diacetilo y que la variación de la curva de temperaturas de fermentación tiene como consecuencia una mayor reducción de diacetilo

Diseño mecánico y simulación de control de temperatura de un fermentador de cerveza artesanal

El presente Informe de Suficiencia Profesional tiene en cuenta la problemática presente en el Perú en referencia a la baja investigación tecnológica de fabricación de equipos y control de temperatura en el proceso de fermentación de cerveza artesanal. El objetivo de este trabajo es rediseñar, mecánicamente, el fermentador de forma cilíndrica-cónica que soporte la presión de trabajo, y un controlador PID, para mantener constante la temperatura del fermentador, teniendo en cuenta los factores físicos y químicos que afectan al proceso de fermentación alcohólica. Una de las metodologías usadas en este informe es el cálculo del espesor adecuado para la fabricación del recipiente sometido a presión utilizando el código ASME, sección VIII, división 1, otra metodología usada, se basa en los modelos matemáticos de la cinética del proceso de fermentación y del intercambiador de calor que se produce entre el recipiente y la chaqueta, para posteriormente, diseñar y simular el controlador PID mediante el uso del software MATLAB R2016a, y, por último, el cálculo de los parámetros del controlador PID mediante la sintonización de controladores por ubicación de polos y ceros. Como resultados, se calculó el espesor optimo en el recipiente para su uso en una producción de 500 litros batch, así como, el cálculo de los parámetros PID para el control de temperatura y su implementación y simulación en el software MATLAB. Se obtuvo buenos resultados en el análisis de estabilidad del sistema desarrollado, al simularse el comportamiento de la temperatura del fermentador en respuesta a dos valores de consigna de 14 y 16° C.Trabajo de suficiencia profesionalCampus Lima Centr

Vicinal diketones monitoring during lager beer fermentation: the importance of nitrogenous compounds

As dicetonas vicinais, o diacetil e a 2,3-pentanediona, são um sub-resultado da biossíntese de valina, leucina e isoleucina por parte da levedura. Estes compostos conferem um aroma desagradável à cerveja e por isso a monitorização dos mesmos é imprescindível durante a fermentação. Uma nova metodologia para a determinação de compostos orgânicos voláteis em amostras de fermentação de cerveja por GC-MS foi desenvolvida, após a optimização da extração destes compostos por HS-SPME. As condições óptimas consistiram numa extração a 40ºC durante 20 minutos, através da exposição de uma fibra Car-PDMS num vial de 20 mL, contendo 10 mL de amostra e 3,3 g de NaCl. Adicionalmente, desenvolveu-se uma metodologia para a determinação de aminoácidos por HPLC-fluorescência. As metodologias desenvolvidas apresentam boa linearidade nas gamas de concentração em estudo e valores de recuperação entre os 89,88-133,80% (voláteis) e os 77,60-112,39% (aminoácidos). A precisão, avaliada em termos de repetibilidade e reprodutibilidade, caracteriza-se por desvios inferiores a 10 e 15%, para a determinação dos compostos orgânicos voláteis e dos aminoácidos, respectivamente. Os valores de LOD e LOQ obtidos confirmam a alta sensibilidade dos métodos desenvolvidos. As metodologias acima referidas, bem como a metodologia standard para a determinação do FAN, foram aplicadas para monitorizar 21 aminoácidos e 22 compostos orgânicos voláteis em três cubas de fermentação lager. Diferentes métodos de conservação foram testados e a adição de cloreto de cálcio associada ao armazenamento a -26°C por 2 dias foi o tratamento escolhido para evitar a evolução das amostras até à análise das mesmas. Identicamente ao que se verificou em relação às substâncias nitrogenadas, as principais variações a nível dos compostos orgânicos voláteis ocorrem também nas primeiras 150 horas de fermentação. A análise das amostras em estudo permitiu relacionar a abundância dos compostos nitrogenados com as baixas taxas de fermentação observadas, justificando assim a formação/redução tardia das dicetonas vicinais. Efectivamente, associou-se o aparecimento de um segundo pico de diacetil à exaustão dos aminoácidos do grupo A, da leucina e da isoleucina.Vicinal diketones, diacetyl and 2,3-pentanedione, impart unpleasant aromas to beer, when their concentrations are higher than their odour threshold limits. The formation of these off-flavours is related to valine, leucine and isoleucine biosynthesis. Therefore, vicinal diketones as well as amino acids determination is a major concern during beer fermentation. A new methodology for the determination of volatile organic compounds in fermentation samples by GC-MS, including a design of experiments for compounds extraction optimization by HS-SPME, was successfully developed. A 20-minute extraction at 40°C, by exposing a Car-PDMS fibre in a 20 mL vial containing 10 mL of sample and 3.3 g of NaCl was adopted. A methodology for the determination of amino acids by HPLC-fluorescence, including on-line derivatization was also developed. The developed methodologies present a good linearity in the concentration ranges in study. Recovery mean values ranged from 89.88 to 133.80% and from 77.60 to 112.39%, while methods precision, evaluated in terms of repeatability and reproducibility, showed variations lower than, respectively, 10% and 15% for volatile organic compounds and amino acids determination. Also, LOD and LOQ values confirm the high sensitivity of these methodologies. The methodologies mentioned above and standard FAN methodology were applied to monitor 21 amino acids and 22 volatile organic compounds in three batches during the fermentation process. Conservation tests were performed and chloride salts addition and storage at -26°C for two days was the most suitable treatment for sample preservation. Volatile organic compounds evolution during the analysed lager fermentations showed that, similarly to nitrogenous compounds, major changes occur in the first 150 hours of fermentation. Low free amino nitrogen content may explain low fermentation rates and be the cause of delayed vicinal diketones formation/reduction. In addition to group A amino acids complete assimilation, leucine and isoleucine exhaustion leads to the occurrence of two diacetyl peaks and to increased fermentation time