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MBAA Technical Quarterly

 

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MBAA TQ http://dx.doi.org/10.1094/TQ-51-2-0514-01  |  VIEW ARTICLE
Impacts of Steam Injection Technology on Volatile Formation and Stripping During Wort Boiling

Calum P. Holmes (1), Wiebke Hense (2), Dan Donnelly (3), and David J. Cook (1). 1. Brewing Science Section, Division of Food Sciences, The University of Nottingham, Sutton Bonington Campus, Loughborough, Leicestershire LE12 5RD, U.K. 2. Diageo Global Beer Technical Centre, St. James’s Gate, Dublin 8, Ireland. 3. DanDonnellyTek, Brewery Road, Stillorgan, Dublin, Ireland.

Abstract
In the drive to reduce energy usage in brewing, wort boiling remains an urgent target for optimization, as it remains one of the most energy intensive stages of the process. The Pursuit Dynamics (PDX) wort heater operates as an external wort boiler by injecting conditioned steam into wort at supersonic speeds and claims thus to increase the efficiency of heat transfer. When evaluating the efficacy of new wort boiling processes it is important to determine potential effects on wort volatile formation and stripping, to ensure that there are no downstream impacts on finished beer flavors. Here, concentrations of selected wort volatile compounds were analyzed through the boil utilizing either traditional boiling (external wort heater) or the PDX wort heater, during the full-scale manufacture of 3 products (a lager, a stout and an unfermented malt drink). Results indicated that the PDX wort heater had a relatively minor effect upon wort volatile composition, with furfural, 2-phenylethanal 2-phenethyl alcohol and dimethyl sulfide showing similar rates of formation and stripping as compared with the control boil, for the lager and stout worts. The stripping efficiencies of linalool, beta-myrcene, hexanal and n-hexanol were somewhat reduced in the PDX trial brews. However, analysis of the packaged products revealed that, after downstream processing, analytical and sensory flavor differences between standard boil and PDX trial beverages were minimal.

Keywords: DMS, energy efficiency, flavor volatiles, steam injection, wort boiling

 

Síntesis
El hervor del mosto es una de las etapas más intensivas en cuanto a consumo de energía, por lo que es un objetivo urgente de optimización en estos días pendientes de reducir este consumo. El calentador de mosto Pursuit Dynamics (PDX) funciona como un calentador externo de mosto mediante la inyección de vapor acondicionado al mosto a velocidades supersónicas, lo que alegan aumenta la eficiencia de la transferencia de calor. Al evaluar la eficacia de nuevos procesos de cocción de mosto es importante determinar los potenciales efectos sobre la formación o remoción de volátiles, para asegurar que no habrá impactos negativos sobre la cerveza final. A estos efectos se analizaron las concentraciones de ciertos volátiles del mosto al utilizar un calentador externo de mosto tradicional y un calentador PDX en cocimientos a escala industrial de tres productos (un “lager,” un stout y una bebida de malta no fermentada). Los resultados indican que el calentador PDX tuvo un efecto despreciable sobre la composición de los volátiles del mosto, con furfural, 2-feniletanal, 2-fenetil alcohol y dimetil de sulfuro mostrando tasas similares de formación y remoción de volátiles que el hervor de control con los mostos de lager y de stout. Las eficiencias de remoción de linalol, beta-mircene, hexanal y n-hexanol fueron ligeramente menores en los cocimientos de PDX. Análisis del producto envasado reveló que tanto las diferencias analíticas como de las pruebas sensoriales fueron mínimas entre los dos tipos de hervor.

Palabras claves: DMS, eficiencia energética, hervor del mosto, inyección de vapor, volatiles