Modelo de optimización del proceso de estabilización de bebidas fermentadas

Abstract

La inestabilidad coloidal, físicoquímica, más común, en la cerveza cristalina, es causada por las interacciones entre las proteínas y los polifenoles. La combinación de ambos produce un velo visible, que reduce significativamente la vida útil de la bebida. Las proteínas precursoras de velo, se combinan con el ácido tánico (AT); un polifenol, polimerizado utilizado para revelar la concentración de proteínas formadoras de velo en la cerveza. La cerveza también contiene un número de constituyentes que podrían influenciar la respuesta turbidimétrica del ácido tánico en la formación del velo proteína-polifenol, siendo uno de ellos los polisacáridos, que se sabe, se encuentran formando las partículas coloidales. En este trabajo, se utilizó una metodología de superficie de respuesta para predecir la influencia de los polisacáridos totales (PST) y proteínas en la formación del velo. Los experimentos se llevaron a cabo utilizando una metodología de Diseño Central Compuesto (DCC). Las muestras de cerveza fueron preparadas con concentraciones variables de polisacáridos totales y proteínas. El rango de concentración de PST utilizado fue de 1,34 a 2,23 g L-1 y concentraciones de proteínas entre 0,11 a 0,18 g L-1. Al observar los resultados se visualizó que el incremento de la turbiedad en respuesta a la adicción de PST fue similar a la respuesta obtenida al adicionar las proteínas. Los análisis de regresión indicaron una correlación y dependencia significativa entre los valores observados con los valores de respuesta previstos (R2 = 97,87 % y R2 [adj] = 95,75%). Además, estos valores indicaron que el modelo experimental puede explicar el 95,75% del total de la variación. Por lo tanto, la utilización de AT como indicador de la presencia de proteínas formadoras de velo que es comúnmente usado, podría conducir a errores considerables, debido a que los polisacáridos también pueden reaccionar con AT causando incrementos considerables en la turbiedad, cuya interacción no fue considerada en estudios previos.

Colloidal instability in crystal beer is mainly caused by interactions between proteins and polyphenols. These two combine producing a visible haze that reduces the physical shelf life of beer. The haze active proteins (HAPs) react with tannic acid (TA); therefore, this reaction provides a way to determine HAP concentrations in beer. Beers also contain a number of constituents that may influence the protein–polyphenol haze formation, one of which is the polysaccharides, which are known to form colloidal particles. We used a response surface methodology to predict the influence of total polysaccharides (TPS) and proteins on beer haze. Experiments were carried out using the Central Composite Design (CCD) methodology. Samples of beer were prepared with variable concentrations of TPS and proteins. TPS concentrations ranged between 1,34 and 2,23 g L- 1 and proteins concentrations between 0,11 and 0,18 g L- 1. Results show that the increase in turbidity in response to TPS addition was similar to that in response to protein addition. Our regression analyses indicate a significant dependency and correlation between the observed values and the predicted response values (R2 = 97,87% and R2 [adj] = 95,75%). Furthermore, these values indicate that our experimental model can explain 95,75% of the total variation. Therefore, using TA as an indicator of the presence of HAPs, as commonly done, can lead to considerable errors, since the polysaccharides also react with TA, and this reaction actually causes a considerable increase in turbidity, whose interaction was not considered in previous studies.