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Adsorption of Beer Components During Membrane Microfiltration of Beer

Peer-Reviewed Paper

MBAA TQ vol. 44, no. 3, 2007, pp. 164-169  |  VIEW ARTICLE

Keith Thomas (1), Claire Gibson (1), Peter Riddell (2), and Andrew Kelly (2). 1. Brewlab, University of Sunderland, SR1 3SD, UK. 2. Parker domnick hunter limited, Co Durham, UK.

Abstract
Microporous membrane filters designed to remove spoilage organisms and provide microbiological stability in beer also remove any other suspended particles larger than the rated pore size. Additionally, they may be capable of removing colloidal and dissolved beer components, often to the detriment of the product. The work described here is a continuation of a study on the effect of membrane microfiltration on the foam stability of beer presented at the 2003 MBAA Annual Convention, in which foam stability was significantly reduced in initial filtration fractions. Dye-binding assays were used to monitor changes in the total protein concentration of beer before and after filtration using two common commercially available membranes (polyethersulfone and polyamide [nylon]) with 0.45-µm and 0.65-µm retention ratings. The results were not as clearly defined as prior foam stability results, suggesting that protein adsorption is not exclusively responsible for destabilizing foam. This was supported by volume effects in which both foam stability and protein levels increased in subsequent filtration fractions. Changes in protein fractions, measured using SDS-PAGE and HPLC methodologies, provided evidence suggesting that smaller molecular weight polypeptides were more greatly affected by membrane microfiltration than larger molecules.

Keywords: foam stability, head retention, microfiltration, microporous membrane, protein adsorption 

Síntesis
Filtros de membranas con microporos diseñados para remover organismos dañinos y proveer estabilidad microbiológica en cerveza, también eliminan otras partículas en suspensión mayores que el tamaño de los poros. Es más, pueden hasta remover partículas coloidales y componentes disueltos en la cerveza, posiblemente perjudicando el producto. Este trabajo es una continuación del estudio (presentado en la Convención Anual de la MBAA en el 2003) sobre el efecto de la microfiltración por membranas sobre la estabilidad de la espuma, en la que se demostró que la estabilidad de la espuma sufría significativamente en las fracciones iniciales de la filtración. Se utilizó un método de análisis con colorantes para hacerle seguimiento a los cambios en las concentraciones de proteínas en cerveza antes y después de la filtración, utilizando dos membranas comerciales (polietersulfona y poliamida/nylon) clasificadas como de 0,45 µm y 0,65 µm. Los resultados no fueron tan bien definidos como los resultados anteriores con la estabilidad de la espuma, sugiriendo que la desestabilización de la espuma no es responsabilidad exclusiva de la adsorción de proteínas. Esto fue confirmado por los resultados de los efectos de volumen, en que tanto la estabilidad de la espuma y los niveles de proteína aumentaron en las subsiguientes fracciones de filtrado. Cambios en las fracciones de proteínas, utilizando metodologías de SDS-PAGE y HPLC, dieron a entender que polipéptidos de más bajo peso molecular fueron más afectados por la micro filtración que moléculas mayores.

Palabras claves: adsorción de proteínas, estabilidad de espuma, mem­brana de microporos, microfiltración, retención de espuma

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