Framställning av alkoholbas i samarbete med Spendrups Bryggeri AB: Fermentering av tre olika sackarider med hjälp av jästsvampen Saccharomyces cerevisiae
2022 (Swedish)Independent thesis Basic level (degree of Bachelor), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [sv]
Spendrups Bryggeri AB tillverkar och säljer FAB – Flavoured Alcoholic Beverages. Dessa drycker tillverkas genom en blandning av vin tillsammans med etanol och de har ofta en alkoholhalt på 4,5%. Det senaste tillskottet i kategorin är Hard Seltzer, vilket är en torr, färglös och kolsyrad dryck vars alkoholbas utgörs helt av etanol. Då priset på etanol är relativt högt samt att den ger en ganska skarp smak till produkten var syftet med arbetet att undersöka om det går att, via fermentering med hjälp av jästen Saccharomyces cerevisiae, producera en alkoholbas som kan ersätta etanol i framtida produkter. Syftet med arbetet var att undersöka vilken av sockerarterna sackaros, dextros och fruktos som bäst lämpar sig för att framställa en alkoholbas så neutral som möjligt sett till smak, doft och färg, med en alkoholhalt mellan 12 - 13%, inom åtta dagar. Arbetet inkluderade fyra försök varav två med syfte att jämföra sockerarterna och två med avseende på att optimera utbytet av etanol. För att följa fermenteringsprocessen utfördes mätningar av temperatur, pH, alkoholhalt och sockerhalt i blandningarna under försökens gång. Alkoholhalten analyserades med hjälp av infraröd spektroskopi inom regionen 800-2500nm (NIR) och sockerhalten analyserades med hjälp av en densitetsmätare som anger sockerhalten i enheten °BRIX, vilket är detsamma som 1 g / 100 g lösning. Resultaten visade att samtliga sockerarter kan användas för att framställa en alkoholbas med en alkoholhalt på cirka 12% inom åtta dagar, via fermentering med S. cerevisiae. Högst alkoholhalt uppnåddes i blandningar tillverkade av sackaros, där alkoholhalten översteg 13%, följt av fruktos med en slutlig alkoholhalt på 12,3%. Den blandning som genererade lägst alkoholhalt var den som tillverkats med hjälp av dextros där den slutliga alkoholhalten blev ca 11,5%. Samtliga blandningar genomgick en filtrering med aktivt kol för att separera bort ämnen som ger upphov till oönskad färg och arom. De blandningar som tillverkats av sackaros och dextros blev efter filtreringen helt klara i färgen, medan de blandningar som tillverkats av fruktos uppvisade en något gulaktig färg. Sackaros gav upphov till blandningar med en skarp doft av alkohol och vin, dextros gav upphov till blandningar med en mer neutral alkoholdoft utan inslag av vin medan fruktos gav upphov till blandningar med en mer fruktig doft. Hypotesen om att dextros bör vara den bäst lämpade sockerarten att använda vid fermentering med hjälp av S. cerevisiae på grund av jästens preferens för denna, stöds inte med avseende på den alkoholhalt som uppnåddes under dessa försök. Dextros gav däremot upphov till blandningar med en mer neutral alkoholdoft än de blandningar där sackaros och fruktos använts, men färgmässigt skiljde sig inte dextros från sackaros.
Slutsatsen blev att samtliga undersökta sockerarter kan användas till fermentering med hjälp av S. cerevisiae för att tillverka en alkoholbas med en alkoholhalt över 11% inom åtta dagar. Sackaros genererade den högsta alkoholhalten följt av fruktos och sist dextros. Ytterligare försök behöver dock utföras för att kunna avgöra vilken sockerart som bäst lämpar sig för att tillverka en alkoholbas med så neutral smak, doft och färg som möjligt. Dessa försök bör inkludera en sensorisk analys av samtliga blandningar.
Abstract [en]
Spendrups Bryggeri AB manufactures and sells FAB – Flavoured Alcoholic Beverages. These drinks are made through a blend of wine along with ethanol and they often have an alcohol content of 4.5%. The latest addition to the category is Hard Seltzer, which is a dry, colourless and carbonated beverage whose alcohol base is made of pure ethanol. Since the price of ethanol is relatively high and that it gives a rather sharp taste to the product, the purpose of the work was to investigate whether it is possible, via fermentation with the help of the yeast Saccharomyces cerevisiae, to produce an alcohol base that can replace ethanol in future products. The aim of the work was to investigate which of the sugars sucrose, dextrose and fructose is best suited to produce an alcohol base as neutral as possible in terms of taste, aroma and colour, with an alcohol content between 12 - 13%, within eight days. The work included four experiments, two of which aimed to compare the sugars and two with regard to optimizing the yield of ethanol. To follow the fermentation process, measurements of temperature, pH, alcohol content and sugar content of the mixtures were carried out during the course of the experiments. The alcohol content was analyzed using infrared spectroscopy within the region of 800-2500nm (NIR) and the sugar content was analyzed using a density meter indicating the sugar content in the unit °BRIX, which is the same as 1 g / 100 g of solution. The results showed that all sugars can be used to produce an alcohol base with an alcohol content of about 12% within eight days, via fermentation with S. cerevisiae. The highest alcohol content was achieved in mixtures made from sucrose, where the alcohol content exceeded 13%, followed by fructose with a final alcohol content of 12,3%. The mixture that generated the lowest alcohol content was the one made using dextrose where the final alcohol content was about 11,5%. All mixtures underwent a filtration with activated carbon to remove substances that give rise to unwanted colour and aroma. The mixtures made from sucrose and dextrose became completely transparent after filtration, while the mixtures made from fructose exhibited a slightly yellowish color. Sucrose gave rise to mixtures with a sharp aroma of alcohol and wine, dextrose gave rise to mixtures with a more neutral alcohol scent without hints of wine while fructose gave rise to mixtures with a more fruity aroma. The hypothesis that dextrose should be the most suitable sugar to be used for fermentation using S. cerevisiae due to the yeast's preference for it is not supported with regard to the alcoholic strength achieved during these trials. Dextrose, on the other hand, gave rise to mixtures with a more neutral alcohol scent than those produced with sucrose and fructose were used, but in terms of colour dextrose did not differ from sucrose.
The conclusion was that all sugars evaluated can be used for fermentation using S. cerevisiae to make an alcohol base with an alcohol content above 11% within eight days. Sucrose generated the highest alcohol content followed by fructose and last dextrose. However, further experiments need to be carried out in order to determine which sugar is best suited for making an alcohol base with as neutral a taste, aroma and colour as possible. These trials should include a sensory analysis of all mixtures.
Place, publisher, year, edition, pages
2022. , p. 51
Keywords [sv]
Fermentering, Saccharomyces cerevisiae, Sackaros, Dextros, Fruktos, pH, IR spektroskopi, °BRIX, Etanol, Alkohol, Vin, Hard seltzer
National Category
Chemical Sciences Food Science Food Engineering Microbiology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:lnu:diva-115078OAI: oai:DiVA.org:lnu-115078DiVA, id: diva2:1679714
External cooperation
Spendrups Bryggeri AB
Subject / course
Chemistry
Educational program
Nutrition and Food Science Programme, 180 credits
Presentation
2022-06-02, Vi2166 Azur, Linnéuniversitetet 391 82 Kalmar, Kalmar, 14:00 (Swedish)
Supervisors
Examiners
2022-07-042022-07-012022-07-04Bibliographically approved