Floculación de levadura

La floculación de la levadura se refiere generalmente a la aglomeración reversible ( floculación ) de la levadura cervecera una vez que el azúcar del mosto se ha fermentado y convertido en cerveza. En el caso de la levadura de fermentación alta ( Saccharomyces cerevisiae ), la levadura crea una capa de espuma en la superficie del líquido, a diferencia de la levadura de fermentación baja ( Saccharomyces pastorianus ), donde la levadura se deposita en el fondo del recipiente de fermentación.

La agregación celular se produce en toda la microbiología, en bacterias , algas filamentosas , hongos y levaduras . ^{[ 1 ]} Las levaduras son capaces de formar tres tipos de agregados: agregados de apareamiento, para el intercambio de ADN ; formación de cadenas; y flóculos como estrategia de supervivencia en condiciones adversas. ^{[ 2 ]} Las cepas utilizadas en la elaboración de cerveza industrial rara vez se aparean. Por lo tanto, solo la formación de cadenas y la floculación son relevantes para la industria cervecera.

La floculación de la levadura es distinta de la aglomeración (formación de "grumos"), que es irreversible y ocurre con mayor frecuencia en la levadura de panadería cuando las cepas no se separan al resuspenderse. ^{[ 3 ]} La aglomeración solo ocurre después de la presión y rehidratación de los pasteles de levadura y se ha demostrado que tanto las cepas de levadura floculantes como las no floculantes presentan aglomeración. ^{[ 4 ]} También es distinta de la formación de biopelículas, que ocurren en un sustrato sólido.

Se atribuye erróneamente a Louis Pasteur la primera descripción de la floculación de la levadura de cerveza. La floculación de la levadura de cerveza ha sido objeto de numerosas revisiones. ^{[ 5 ]} La floculación se ha definido como la agregación reversible y no sexual de células de levadura que puede dispersarse mediante azúcares específicos ^{[ 6 ]} o EDTA . ^{[ 7 ]} Se ha demostrado que la adición de nutrientes distintos de los azúcares no revierte la floculación. ^{[ 8 ]} Esto contrasta con los agregados de apareamiento que se forman como preludio a la fusión sexual entre células de levadura complementarias. ^{[ 9 ]}

Para que ocurra la floculación, la levadura debe ser floculante y deben estar presentes ciertas condiciones ambientales ^{[ 10 ]} . Varios factores son importantes en la unión célula a célula, como la carga superficial, los efectos hidrofóbicos y las interacciones de zimolectina. ^{[ 11 ]} La importancia de estas fuerzas en la floculación de la levadura cervecera no se reconoció en el pasado, pero el trabajo de Speers et al. (2006) ^{[ 12 ]} ha indicado la importancia de las interacciones de zimolectina e hidrofóbicas. Como las células son demasiado grandes para ser movidas por el movimiento browniano , para que ocurra la unión de dos o más células, las células deben estar sometidas a un bajo nivel de agitación.

El mecanismo aceptado de floculación implica un modelo de proteína-carbohidrato. ^{[ 13 ]} Las células de levadura completamente floculantes exhiben receptores de carbohidratos α- manano y zimolectinas proteicas . ^{[ 14 ]} Las zimolectinas se denominan así porque pueden no ser verdaderas lectinas bivalentes . ^{[ 15 ] [ 16 ]} Se ha sugerido que las interacciones de las zimolectinas entre las fracciones de proteína y manano dan como resultado el fenotipo de floculación ^{[ 17 ]} con iones Ca ²⁺ necesarios para la conformación correcta de las zimolectinas. Se ha demostrado que la cofloculación entre Kluyveromyces y Schizosaccharomyces se produce mediante un mecanismo “lectínico”. ^{[ 18 ]}