Floculação de levedura - Yeast flocculation
Floculação de levedura normalmente se refere à aglutinação ( floculação ) da levedura de cerveja, uma vez que o açúcar do mosto foi fermentado em cerveja. No caso da levedura ale de "fermentação superior" ( Saccharomyces cerevisiae ), a levedura cria um "kreuzen" na parte superior do líquido, ao contrário da levedura lager "de baixa fermentação" ( Saccharomyces pastorianus ), onde a levedura cai para o fundo do o navio de fabricação de cerveja.
Processar
A agregação celular ocorre em toda a microbiologia, em bactérias , algas filamentosas , fungos e leveduras . As leveduras são capazes de formar três agregados; agregados de acasalamento, para troca de DNA ; formação de cadeia; e flocos como estratégia de sobrevivência em condições adversas. As cepas de cerveja industrial raramente acasalam. Portanto, apenas a formação da cadeia e a floculação são relevantes para a indústria cervejeira.
A floculação do fermento é distinta da aglomeração (formação de 'grãos'), que é irreversível e ocorre mais comumente no fermento de padeiro quando as cepas não se separam quando ressuspensas. A aglomeração ocorre apenas após a prensagem e reidratação de bolos de levedura e ambas as cepas de levedura floculante e não floculante demonstraram aglomeração. Também é distinto da formação de biofilmes, que ocorrem em um substrato sólido.
Louis Pasteur é erroneamente considerado o primeiro a descrever a floculação da levedura de cerveja. A floculação de levedura de cerveja tem sido objeto de muitas análises. A floculação foi definida como a agregação reversível e não sexual de células de levedura que podem ser dispersas por açúcares específicos ou EDTA . A adição de nutrientes diferentes de açúcares demonstrou não reverter a floculação. Isso se opõe aos agregados de acasalamento formados como um prelúdio para a fusão sexual entre células de levedura complementares.
Para que a floculação ocorra, a levedura deve ser floculante e certas condições ambientais devem estar presentes. Vários fatores são importantes na ligação célula a célula, como carga de superfície, efeitos hidrofóbicos e interações de zimolectina. A importância dessas forças na floculação da levedura de cerveja não era reconhecida no passado, mas o trabalho de Speers et al. (2006) indicaram a importância da zimolectina e das interações hidrofóbicas. Como as células são muito grandes para serem movidas pelo movimento browniano , para que ocorra a ligação de duas ou mais células, as células devem ser submetidas a um baixo nível de agitação.
Teoria de interação da zimolectina
O mecanismo aceito de floculação envolve um modelo de proteína-carboidrato. Células de levedura floculantes totalmente hidratos de carbono exibem α- mannan receptores e proteínas zymolectins . As zimolectinas são assim denominadas porque podem não ser verdadeiras lectinas bivalentes . Foi sugerido que as interações da zimolectina entre a proteína e as frações manana resultam no fenótipo de floculação com íons Ca 2+ necessários para a conformação correta das zimolectinas. Foi demonstrado que a co-floculação entre Kluyveromyces e Schizosaccharomyces ocorre por um mecanismo “lectínico”. Esta teoria explica o papel essencial do cálcio e como a desproteinização afeta a floculação.
Zimolectinas e fenótipos de floculação
Três fenótipos de floculação foram elucidados com base nas zimolectinas que eles produzem: Flo1 (Stratford e Assinder, 1991) NewFlo (Stratford e Assinder, 1991) e Mannose Insensitive (MI). Esses fenótipos de floculação diferem no tempo de início da floculação e na inibição da floculação pelo açúcar. O controle genético da floculação de leveduras não foi amplamente estudado. Relatórios recentes sugerem que os genes que codificam proteínas do tipo lectina exibem homologia de sequência próxima. Além disso, parece que os genes FLO têm funções intercambiáveis que podem se compensar.
Fenótipos de floculação
O fenótipo Flo1 é inibido por manose ocorre em ambas as cepas ale e lager.
O fenótipo NewFlo difere daquele de Flo1 de várias maneiras. Em primeiro lugar, a floculação NewFlo é inibida por manose, glicose e maltose . Em segundo lugar, a lectina NewFlo é putativamente codificada pelo gene FLO10. Estudos do grupo de Speers indicaram pouca mudança nos níveis de zimolectina durante a fermentação. Argumenta-se que a maturação da lectina ocorre cerca de quatorze horas após a cessação da divisão celular e, portanto, não é concomitante com a entrada na fase estacionária, embora seja dependente da cepa. No entanto, a prova molecular desta maturação é quase inexistente. O quadro é complicado por mudanças na hidrofobicidade da superfície celular e cisalhamento de CO 2 que confunde as medições de floculação, muitas vezes erroneamente atribuídas apenas às interações de zimolectina. Enquanto a floculação (aglomeração e sedimentação) ocorre neste momento, esta floculação ocorre como resultado de mudanças na hidrofobicidade e um declínio no cisalhamento devido ao qual é, por sua vez, baixa evolução de CO 2 .