Evaluation of the fermentative wort from breweries’ yeast and optimization of the industrial autolysis process

Brewer's yeast, widely used in the fermentation industry, is an excellent source of protein, thus used by human and animal nutrition industries. Biomin Animal Nutrition of Brazil is an Austrian company that is renamed in the area of biotechnology, beginning its activities in 2008 in the city of Piracicaba - SP. Among its products is the autolysate yeast coming from the brewing process, acquired from large breweries in partnership with Biomin. This raw material can go through several fermentation cycles in the production companies, and these cycles can obviously cause interferences in the quality of this material. The detection of low levels of total protein in the final product (autolysed yeast), by Biomin, led to the interest of classifying the raw material from these breweries, in order to better understand its variables and how it can interfere with the process, also considering the steps of the standard treatment process of the raw material as well as the process of autolysis in a laboratory scale, in order to identify its flaws and promote optimization, aiming the quality improvement of the final product. The raw material was fully evaluated in the Biomin’s laboratories, where the parameters of pH, temperature, sensory (smell and color), dry matter content, cell viability, presence of residues, Brix level and the amount of protein, alcohol, acids and sugars were verified. It was found that there are small differences between the two main suppliers, mainly regarding alcohol, lactic acid, total protein present in the supernatant and cellular viability, being able to conclude that supplier "A" keeps better quality than "B" for physical-chemistry chacacteristics and higher viability too. However, generally speaking, the raw materials were considered to be of better quality than the expected before the experiments. There was also the analysis of the supplier "C" that contributed with different parameters from the two main suppliers. The knowledge of the nitrogenous content present in the in natura yeast (> 50 percentage) and its variation throughout the process was also recorded. As for the bench tests, which simulated the process of large-scale autolysis, it was possible to understand which stages were more harmful in the operation carried out in the company. Where, among them all, the most impacting was the exposure time of the yeast to the heating before centrifugation. Finally, by matching the understanding of the raw material characteristics to the better understanding of the stages of the process, it was possible to implement actions to a better handle of the raw material towards the desired final product and to define improvements for the production process.Não recebi financiamentoA levedura de cerveja, largamente utilizada na indústria de fermentação, é uma excelente fonte de proteínas, podendo assim ser utilizada por indústrias de nutrição humana e animal. A Biomin Nutrição Animal do Brasil é uma empresa de origem austríaca atuante na área de biotecnologia, que iniciou suas atividades no ano 2008 na cidade de Piracicaba – SP. Entre seus produtos o autolisado de levedura tem sua origem no processo de fabricação de cervejas, adquirido de grandes cervejarias parceiras da Biomin. Essa matéria-prima pode passar por diversos ciclos de fermentação em suas empresas de origem, e estes ciclos obviamente podem causar interferências na qualidade da matéria-prima. A detecção de baixos teores de proteína total no produto final (levedura autolisada), pela Biomin, levou ao interesse por caracterizar a matéria-prima proveniente destas cervejarias, para melhor compreender como suas variáveis poderiam interferir no processo, além de estudar as etapas do processo de tratamento comum da matéria-prima e o processo de autólise em escala laboratorial, visando identificar seus pontos falhos e promover assim sua otimização com o objetivo de melhorar a qualidade do produto final. A matéria-prima foi completamente avaliada nos laboratórios da Biomin, onde os parâmetros de pH, temperatura, sensoriais (odor e coloração), de conteúdo de massa seca, viabilidade celular, presença de resíduos, grau Brix e a determinação dos teores de proteína, álcool, ácidos e açúcares totais foram levantados. Foi evidenciado que existem pequenas diferenças entre os dois principais fornecedores principalmente quanto aos teores de álcool, ácidos láticos, proteína bruta presente no sobrenadante e viabilidade celular, assim foi possível constatar que o fornecedor “A” possui melhor qualidade que o “B” quanto as características físico-químicas e também maior viabilidade. Porém de maneira geral a matéria-prima foi considerada com qualidade melhor do que se esperava antes dos experimentos. Houve ainda a análise do Fornecedor “C” que contribuiu com parâmetros distintos dos dois principais fornecedores. O conhecimento do teor de compostos nitrogenados presentes na levedura in natura (>50%) e sua variação ao longo do processo também foi registrado. Quanto aos experimentos em bancada, simulando o processo de autólise em larga escala, foi possível compreender quais etapas eram mais prejudiciais na operação realizada na empresa. Entre elas a mais impactante foi o tempo de exposição da levedura ao aquecimento antes da centrifugação. Assim, somando-se o levantamento das características da matéria-prima ao melhor compreendimento das etapas do processo foi possível adotar medidas para o melhor direcionamento da matéria-prima em relação ao produto desejado e definir melhorias para o processo de produção