Exploration of alternative yeasts and adjuncts for the production of non-alcoholic and low-alcohol beers
(2025)
- Author
- Elia Myncke (UGent)
- Promoter
- Jessika De Clippeleer (UGent) and Joachim Schouteten (UGent)
- Organization
- Project
- Abstract
- De toenemende vraag naar niet- en laag-alcoholische bieren (NABLAB) biedt kansen en uitdagingen voor de brouwerijsector. Een duurzame en kostenefficiënte strategie voor NABLAB-productie is het gebruik van alternatieve maltose- en maltotriose-negatieve giststammen. In tegenstelling tot de meeste dealcoholisatietechnieken is deze benadering toegankelijker voor kleinere brouwerijen. Hoewel verschillende van deze maltose-negatieve gisten (waaronder ook enkele non-Saccharomyces gisten) commercieel beschikbaar zijn, ontbreekt vaak kennis over hun gebruik, fermentatiegedrag, flavourprofiel en de stabiliteit van de bieren. Daarenboven vertonen verschillende NABLAB nog steeds sensorische tekortkomingen, zoals uitgesproken zoetheid, waterig mondgevoel en een aroma van ongefermenteerde wort. Het gebruik van andere grondstoffen dan gerstemout, zoals speciaalmouten, ongemoute granen of pseudogranen, kan mogelijk de sensorische eigenschappen, complexiteit en diversiteit van NABLAB verbeteren. De compatibiliteit van deze grondstoffen met niet-traditionele gisten is echter nauwelijks onderzocht, net als de stabiliteit tijdens bewaring. Deze doctoraatsthesis onderzocht de toepassing van commercieel beschikbare maltose- en maltotriose-negatieve gisten en het gebruik van adjuncten voor NABLAB. Negen commerciële giststammen werden geëvalueerd en vergeleken onder gestandaardiseerde en praktijkrelevante omstandigheden met een wort bereid uit gerstemout. De gisten vertoonden duidelijke verschillen in de productie van ethanol, hogere alcoholen, esters en het gehalte aan restsuikers en aminozuren in het finale bier. Over het algemeen toonden ze potentieel voor de productie van karaktervolle NABLAB en uiteenlopende bierstijlen. De verhoogde gevoeligheid van de NABLAB-matrix voor microbiële contaminatie vormt echter een belangrijke belemmering voor bredere toepassing. Vervolgens werden drie maltose-negatieve gisten gecombineerd met adjuncten (roggemout, havervlokken, ongemoute boekweit, eenkoorn of khorasan), via een 40% vervanging van gerstemout. De wortproductie werd aangepast om het hoge aandeel adjuncten te verwerken en meer hoogmoleculair extract te behouden. Deze grondstoffen beïnvloedden de fermenteerbaarheid, het ethanolgehalte, viscositeit, schuimstabiliteit, mondgevoel en andere sensorische eigenschappen van de finale bieren. Substitutie van gerstemout verlaagde bovendien het gehalte aan restsuikers en vrije aminozuren. Uiteindelijk bleef de gistkeuze dominant voor sensorische en fysicochemische eigenschappen van het resulterende bier. In enkele verse bieren met hogere zuurstofgehaltes werden tekenen van oxidatieve degradatie vastgesteld, wat de oxidatieve gevoeligheid van de NABLAB-matrix benadrukte. Tot slot werd een versnelde verouderingstest uitgevoerd om de accumulatie van aldehyden en degradatie van hop iso-α-zuren op te volgen. De verouderingspatronen waren vergelijkbaar met reguliere bieren, maar de toename van furfural en Strecker-aldehyden bleef beperkt, vooral in bieren geproduceerd met 40% ongemoute adjuncten. Deze studie biedt een referentiekader voor het gebruik van maltose- en maltotriose-negatieve gisten voor NABLAB productie en toont hoe doordachte combinaties van gisten en grondstoffen kunnen bijdragen aan unieke, kwalitatieve en stabiele eindproducten. De bevindingen ondersteunen verdere innovatie en stimuleren bredere toepassing van zowel alternatieve gisten als grondstoffen in de brouwindustrie.
- The rising consumer demand for non-alcoholic and low-alcohol beers (NABLAB) presents both opportunities and challenges for brewers. This doctoral research investigated the use of maltose- and maltotriose-negative yeast strains as a sustainable and accessible alternative to physical dealcoholisation. Nine commercial yeast strains were evaluated, revealing significant differences in ethanol production, aroma compound profiles, and residual nutrient composition. These alternative yeasts showed strong potential for creating distinct NABLAB styles. However, the increased susceptibility to microbial contamination requires strict monitoring and control. To support product diversification and enhance quality, three selected maltose-negative yeast strains were further assessed in combination with five adjuncts (rye malt, oat flakes, buckwheat, einkorn, and khorasan), replacing 40% of the barley malt. Adjunct incorporation influenced wort fermentability, beer viscosity, foam stability, mouthfeel, and overall flavour profile. Nevertheless, yeast strain selection remained the dominant factor shaping the physicochemical and sensory attributes of the resulting NABLAB. Elevated oxygen levels in fresh NABLAB were associated with early oxidative markers, indicating an increased proneness to oxidation. Forced ageing tests demonstrated that the emergence of staling aldehydes and degradation of hop bitter acids in NABLAB were comparable to what is observed in regular-strength beers. Notably, furfural and Strecker aldehyde accumulation remained low, particularly in the unmalted adjunct beers. Overall, this research provides a comparative framework for both brewers and academics, supporting the development of more distinctive and high-quality NABLAB products. The findings have directly contributed to the creation of several commercially available non-alcoholic beers, underscoring the relevance and impact of this work.
Downloads
-
(...).pdf
- full text (Published version)
- |
- UGent only (changes to open access on 2027-02-01)
- |
- |
- 12.39 MB
Citation
Please use this url to cite or link to this publication: http://hdl.handle.net/1854/LU-01K85XMZ87Z9MR6TYX80VVP83W
- MLA
- Myncke, Elia. Exploration of Alternative Yeasts and Adjuncts for the Production of Non-Alcoholic and Low-Alcohol Beers. Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, 2025.
- APA
- Myncke, E. (2025). Exploration of alternative yeasts and adjuncts for the production of non-alcoholic and low-alcohol beers. Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, Ghent, Belgium.
- Chicago author-date
- Myncke, Elia. 2025. “Exploration of Alternative Yeasts and Adjuncts for the Production of Non-Alcoholic and Low-Alcohol Beers.” Ghent, Belgium: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering.
- Chicago author-date (all authors)
- Myncke, Elia. 2025. “Exploration of Alternative Yeasts and Adjuncts for the Production of Non-Alcoholic and Low-Alcohol Beers.” Ghent, Belgium: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering.
- Vancouver
- 1.Myncke E. Exploration of alternative yeasts and adjuncts for the production of non-alcoholic and low-alcohol beers. [Ghent, Belgium]: Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering; 2025.
- IEEE
- [1]E. Myncke, “Exploration of alternative yeasts and adjuncts for the production of non-alcoholic and low-alcohol beers,” Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering, Ghent, Belgium, 2025.
@phdthesis{01K85XMZ87Z9MR6TYX80VVP83W,
abstract = {{De toenemende vraag naar niet- en laag-alcoholische bieren (NABLAB) biedt kansen en uitdagingen voor de brouwerijsector. Een duurzame en kostenefficiënte strategie voor NABLAB-productie is het gebruik van alternatieve maltose- en maltotriose-negatieve giststammen. In tegenstelling tot de meeste dealcoholisatietechnieken is deze benadering toegankelijker voor kleinere brouwerijen. Hoewel verschillende van deze maltose-negatieve gisten (waaronder ook enkele non-Saccharomyces gisten) commercieel beschikbaar zijn, ontbreekt vaak kennis over hun gebruik, fermentatiegedrag, flavourprofiel en de stabiliteit van de bieren. Daarenboven vertonen verschillende NABLAB nog steeds sensorische tekortkomingen, zoals uitgesproken zoetheid, waterig mondgevoel en een aroma van ongefermenteerde wort. Het gebruik van andere grondstoffen dan gerstemout, zoals speciaalmouten, ongemoute granen of pseudogranen, kan mogelijk de sensorische eigenschappen, complexiteit en diversiteit van NABLAB verbeteren. De compatibiliteit van deze grondstoffen met niet-traditionele gisten is echter nauwelijks onderzocht, net als de stabiliteit tijdens bewaring. Deze doctoraatsthesis onderzocht de toepassing van commercieel beschikbare maltose- en maltotriose-negatieve gisten en het gebruik van adjuncten voor NABLAB.
Negen commerciële giststammen werden geëvalueerd en vergeleken onder gestandaardiseerde en praktijkrelevante omstandigheden met een wort bereid uit gerstemout. De gisten vertoonden duidelijke verschillen in de productie van ethanol, hogere alcoholen, esters en het gehalte aan restsuikers en aminozuren in het finale bier. Over het algemeen toonden ze potentieel voor de productie van karaktervolle NABLAB en uiteenlopende bierstijlen. De verhoogde gevoeligheid van de NABLAB-matrix voor microbiële contaminatie vormt echter een belangrijke belemmering voor bredere toepassing. Vervolgens werden drie maltose-negatieve gisten gecombineerd met adjuncten (roggemout, havervlokken, ongemoute boekweit, eenkoorn of khorasan), via een 40% vervanging van gerstemout. De wortproductie werd aangepast om het hoge aandeel adjuncten te verwerken en meer hoogmoleculair extract te behouden. Deze grondstoffen beïnvloedden de fermenteerbaarheid, het ethanolgehalte, viscositeit, schuimstabiliteit, mondgevoel en andere sensorische eigenschappen van de finale bieren. Substitutie van gerstemout verlaagde bovendien het gehalte aan restsuikers en vrije aminozuren. Uiteindelijk bleef de gistkeuze dominant voor sensorische en fysicochemische eigenschappen van het resulterende bier. In enkele verse bieren met hogere zuurstofgehaltes werden tekenen van oxidatieve degradatie vastgesteld, wat de oxidatieve gevoeligheid van de NABLAB-matrix benadrukte.
Tot slot werd een versnelde verouderingstest uitgevoerd om de accumulatie van aldehyden en degradatie van hop iso-α-zuren op te volgen. De verouderingspatronen waren vergelijkbaar met reguliere bieren, maar de toename van furfural en Strecker-aldehyden bleef beperkt, vooral in bieren geproduceerd met 40% ongemoute adjuncten.
Deze studie biedt een referentiekader voor het gebruik van maltose- en maltotriose-negatieve gisten voor NABLAB productie en toont hoe doordachte combinaties van gisten en grondstoffen kunnen bijdragen aan unieke, kwalitatieve en stabiele eindproducten. De bevindingen ondersteunen verdere innovatie en stimuleren bredere toepassing van zowel alternatieve gisten als grondstoffen in de brouwindustrie.}},
author = {{Myncke, Elia}},
isbn = {{9789463579124}},
language = {{eng}},
pages = {{XXII, 322}},
publisher = {{Ghent University. Faculty of Bioscience Engineering}},
school = {{Ghent University}},
title = {{Exploration of alternative yeasts and adjuncts for the production of non-alcoholic and low-alcohol beers}},
year = {{2025}},
}