Progressive stirred freeze concentration: Effect of operative parameters on vital statistics of beer

Abstract

Freeze concentration (FC), a low-cost alternative technology to separate and concentrate high-value compounds, was applied to three distinct craft ale beer styles—Witbier, Bitter, and Porter—to investigate its impact on vital beer statistics. A central composite design with freezing temperature and ice fraction as factors was employed, with response surface analysis revealing significant effects on the average ice growth rate ((Formula presented.)), concentration index (CI), and average distribution coefficient ((Formula presented.)) of ethanol, total solids, color, and bitterness in the liquid fraction. Results showed that ice fraction primarily influenced solute concentrations and increased with ice fraction due to water removal. Freezing temperature affected (Formula presented.). The type of beer had a significant impact on color and bitterness, reflecting the specific style parameters. Furthermore, response optimization yielded conditions that significantly altered beer statistics, leading to changes in ethanol content, total solids, color, and bitterness, possibly classifying them as new beer styles. The study demonstrates the potential of FC to influence the beer characteristics and broaden the range of beer styles. Practical applications: Innovations in science and technology, added to the search for new beer styles, promote the development of new products in the beer industry. In this article, a potential use of the freeze concentration technology was identified for the development of new concentrated beer products. The impact of progressive stirred freeze concentration in three craft beers was studied. First, obtaining a concentrated beer from this technique was possible, with a higher concentration of total solids and ethanol. In addition, the vital statistics of beer could be modified using freeze concentration to obtain novel concentrated beer products. © 2024 Wiley Periodicals LLC.

La concentración por congelación (FC), una tecnología alternativa de bajo costo para separar y concentrar compuestos de alto valor, se aplicó a tres estilos distintos de cerveza artesanal (Witbier, Bitter y Porter) para investigar su impacto en las estadísticas vitales de la cerveza. Se empleó un diseño compuesto central con temperatura de congelación y fracción de hielo como factores, y el análisis de la superficie de respuesta reveló efectos significativos sobre la tasa promedio de crecimiento del hielo ((Fórmula presentada)), el índice de concentración (CI) y el coeficiente de distribución promedio ((Fórmula presentada). .)) de etanol, sólidos totales, color y amargor en la fracción líquida. Los resultados mostraron que la fracción de hielo influyó principalmente en las concentraciones de soluto y aumentó con la fracción de hielo debido a la eliminación de agua. Temperatura de congelación afectada (Fórmula presentada). El tipo de cerveza tuvo un impacto significativo en el color y el amargor, reflejando los parámetros específicos del estilo. Además, la optimización de la respuesta produjo condiciones que alteraron significativamente las estadísticas de la cerveza, lo que provocó cambios en el contenido de etanol, los sólidos totales, el color y el amargor, posiblemente clasificándolos como nuevos estilos de cerveza. El estudio demuestra el potencial del FC para influir en las características de la cerveza y ampliar la gama de estilos de cerveza. Aplicaciones prácticas: Las innovaciones en ciencia y tecnología, sumada a la búsqueda de nuevos estilos de cerveza, impulsan el desarrollo de nuevos productos en la industria cervecera. En este artículo se identificó un uso potencial de la tecnología de concentración por congelación para el desarrollo de nuevos productos de cerveza concentrada. Se estudió el impacto de la concentración progresiva de congelación agitada en tres cervezas artesanales. En primer lugar, mediante esta técnica fue posible obtener una cerveza concentrada, con mayor concentración de sólidos totales y etanol. Además, las estadísticas vitales de la cerveza podrían modificarse mediante la concentración por congelación para obtener nuevos productos cerveceros concentrados. © 2024 Wiley Periodicals LLC.