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Verfahren zur Herstellung von Bier.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Spezialbieres mit niedrigem Zuckergehalt, insbesondere für Diabetiker und sonstige Personen, wie z. B. Korpulente, denen ein hoher Kohlehydratgehalt eines Getränkes nicht zuträglich ist.
Während normalerweise in l ! Vollbier 40-50 g Kohlehydrate bzw. Zucker enthalten sind, wird durch die vorliegende Erfindung ein Bier von einem Gesamtzuckergehalt von weniger als 15 g im Liter, beispielsweise ein Bier von 6 bis 12 g im Liter, erhalten. Die Bestimmung des Gesamtzuckergehaltes erfolgte dabei in der Weise, dass die höheren Kohlehydrate durch Behandlung mit Säuren zu
Glukose abgebaut und in dieser Form bestimmt wurden.
Zur Herstellung eines Spezialbieres bzw. Diabetikerbieres mit niedrigem Zuckergehalt hat man bereits vorgeschlagen, zur Vergärung ausser Hefe Mikroorganismen, die auch Dextrine vergären, wie Schizosaccharomyces Pombe, zu verwenden. Die nach diesem Verfahren erhaltenen Spezialbiere weisen jedoch noch einen beträchtlichen Gesamtzuckergehalt auf.
Ferner ist es bekannt, zur Erzielung einer möglichst vollständigen Vergärung der Würze bei der Gärung Lösungen von Malzdiastasen zuzusetzen.
Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren arbeitet das erfindungsgemässe Verfahren nicht mit fremden Mikroorganismen, deren Verwendung den Biersteuergesetzen der meisten Länder zuwiderläuft.
Es vermeidet auch die Zugabe von Diastaselösungen, die ein besonderes Herstellungsverfahren erfordern.
Erfindungsgemäss wird die aus dem von vornherein angewendeten Malz herstammende Diastase während des ganzen Bierherstellungsverfahrens so schonend behandelt, dass eine möglichst grosse Menge für den Gear-fund Lagerprozess erhalten bleibt. Hier ermöglichen die erhaltenen Enzymmengen einen weiteren Abbau der noch vorhandenen Würzzucker und damit auch eine Vergärung derselben, so dass ein sehr zuckerarmes Bier resultiert. Die Schonung des Diastasekomplexes wird in erster Linie dadurch erreicht, dass das Kochen der Würze im Sudhaus bei Unterdruck und bei einer solchen Temperatur vorgenommen wird, dass der von dem verwendeten Malz her vorhandene Enzymkomplex nicht zerstört wird.
Während sonst die Bierwürze in offenen oder geschlossenen Pfannen unter Atmosphärendruck oder geringem Überdruck gekocht wird, wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren eine Unterdruckkochung angewendet, u. zw. derart, dass die Temperatur von 64 bis 660 C nicht überschritten wird, eine gute Umwälzung aber trotzdem stattfindet. Zweckmässigerweise erfolgt die Hopfengabe vor Beginn des Kochprozesses. Die Würze wird wohl zum Kochen gebracht, jedoch wird eine Überschreitung der Temperaturen, die für die verzuckernden Enzyme lebenswichtig sind, vermieden.
Dadurch wird erreicht, dass die verzuckernden Enzyme in der fertigen Würze noch zum grossen Teil erhalten sind, so dass sie auch während der Haupt-und Nachgärung weiter ihre Funktion beibehalten und dadurch die Vergärung des Würzzuchers im Vergleich zu normalen Bieren und früheren Spezialbieren wesentlich erhöhen. Die Nachverzuckerung durch die vorhandene sehr grosse und natürliche Diastasemenge ist intensiver und einfacher als bei der nachträglichen Zugabe von Diastaseauszügen.
Bisher hielt man das Kochen der Würze als Abschluss des Sudverfahrens für eine unerlässliche Massnahme, nicht nur um vor allem die Diastase zu zerstören, sondern auch um die Würze auf den gewünschten Extraktgehalt zu konzentrieren, bierschädliche Bakterien unwirksam zu machen, überflüssige Eiweissstoffe auszuscheiden, die Bitterung der Würze durch Kochen und Auslaugung des Hopfens
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zu erzielen usw. Es ist nun als durchaus überraschend zu betrachten, dass es mit dem erfindungsgemässen Verfahren möglich ist, den Diastpsekomplex zu schonen und trotzdem die übrigen mit der Würzekochung angestrebten, vorstehend erwähnten Ziele zu erreichen. Auf diese Weise wird der Charakter und die Eigenart des erhaltenen Getränkes als Bier gewährleistet.
Bei der Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens kann es zweckmässig sein, beispiels-
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biersehädliehen Bakterien die Möglichkeit der Entfaltung sowohl in der zu kühlenden Würze als auch während der nachfolgenden Gärung und Lagerung genommen wird. Zur Verhinderung der Entwicklung von bierschädlichen Bakterien ist es unter Umständen auch empfehlenswert, eine keimfreie Belüftung der Würze auf dem Kühlschiff anzuwenden, und ferner empfiehlt sieh gegebenenfalls eine frühzeitige und reichliche Hefegabe.
Die angewendete Vakuumkoehung steht der erforderlichen Ausscheidung der Eiweissstoffe nicht im Wege und durch die Verwendung eines gut gelösten Malzes und dadurch, dass die Würze bei der Kochung in starke Wallung gerät, wird die Ausscheidung begünstigt.
Die Bitterung der Würze erfolgt in der gleichen Weise wie beim normalen Brauverfahren, indem der Hopfen den Koehprozess mitmacht. Durch bekannte Verfahren, wie durch die Zerreissmasehime oder die Hopfenmühle, kann der Hopfen zerkleinert und damit einer besseren Ausbeute zugeführt werden. Auch die Digestion und das Brühen kann zur Erreichung der erforderlichen Bitterstoffausbeute hergenommen und beim Verfahren vor dem eigentlichen Koehprozess angewendet werden. Auch die Verwendung des Hopfenentlaugers ist möglich oder die Verwendung eines Hopfenabsudes.
Es ist zweckmässig, mit der Durchführung der Würzekochung im Vakuum die in der Brauerei bekannten Massnahmen, die die Bildung von Maltose gegenüber der Dextrinbildung begünstigen, zu vereinigen. Man verwendet beispielsweise ein entsprechend vorbereitetes Malz mit besonders hoher diastatiseher Kraft und verarbeitet dasselbe im Sudhaus bei einer hauptsächlich die Maltosebildung fördernden Temperatur. Insbesondere auch das Abmaischen wird bei einer derartigen Temperatur vorgenommen. Im Gegensatz hiezu hat man bei der Herstellung normaler Biere bisher im allgemeinen die Gesamtmaischr bzw. Teilmaisehe je nach dem Maischverfahren zwecks Kochung auf 100 C erhitzt.
Auch das Läutern der Würze wird bei die Diastasen schonenden Temperaturen bewirkt. Beim Sudprozess werden alle Mittel oder Verfahren, die die Bildung leicht vergärbarer Zucker begünstigen und auch sonst zur Würzeherstellung verwendet werden und zu ihrer Verbesserung beitragen, in Anwendung gebracht.
Zur Herstellung eines Spezialbieres mit niedrigem Zuckergehalt hat es sich ferner fis zweck- mässig erwiesen, nicht nur die Würze, sondern auch die Maische einer Vakuumkochung bei einer solchen Temperatur zu unterwerfen, diss der von dem verwendeten Malz her vorhandene Diastpse-Enzym- Komplex nicht zerstört wird. Von einer Erhitzung der Maische auf 100 C wird also abgesehen und nur eine Vakuumkoehung bei etwa 6ö" C vorgenommen. Durch die Vakuumkoehung der Maische erfolgt ein gutes Aufschliessen aller Mf. ischbestandteile, hauptsächlich der Griesse, und dadurch eine besonders gute Ausbeute in bezug auf das Rohmaterial.
Die Verzuckerung der Stärke erfolgt bei der Vakuumkochung der Maisehe gleichzeitig mit dem Kochprozess, da ja die Verzuckerungstemperatur mit der Kochtemperatur im Vakuum zusammenfällt. Ausserdem tritt eine Verkürzung der zeitlichen Dauer des mischens und eine Verringerung des zum Kochen notwendigen Heizmaterials ein.
Man hat zwar bereits vorgeschlagen, die Koehung der Maische im Vakuum durchzuführen, um gleichzeitig mit der Kochung eine Verzuckerung zu erreichen. Aus den bekannten Verfahren konnte aber nicht entnommen werden, dass die Durchführung des Maischekoehens im Vakuum die Herstellung eines zuckerarmen Bieres ermöglicht. Eine derartige Lehre konnte aus der bekannten Arbeitsweise schon deshalb nicht entnommen werden, weil die Durchführung des Maisehekochens im Vakuum, ohne dass anschliessend auch das Kochen der Würze im Vakuum vorgenommen wird, keineswegs ein zuckerarmes Bier ergibt.
In Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird beispielsweise folgendermassen gearbeitet :
Das zur Verwendung gelangende Braumalz wird aus einer sich sehr gut lösenden Gerste mit höchster Keimfähigkeit hergestellt, wobei auf langes Gewächs und vollkommene Lösung Bedacht genommen wird. Das Darren des Malzes wird sorgfältig vorgenommen, wobei das Ausdarren bei einer Höchsttemperatur von 8a C, im MIJz gemessen, durchgeführt wird. Das so hergestellte Malz weist höchste diastatisehe Kraft auf.
Es hat sich als zweckmässig herausgestellt, dieses Malz so fein zu schroten, als es die Arbeit mit der jeweiligen Läutervorrichtung zulässt. Vor allen Dingen müssen die Spelzen gut ausgemahlen und der Gehalt an Grobgriessen im Schrot möglichst klein gehalten werden.
Bei der Sudhausarbeit hat sieh gezeigt, dass die Maischarbeit zweckmässig am besten mit einer längeren Digestion eingeleitet wird, da hiedurch einerseits besonders gute Ergebnisse und anderseits eine gute wirtschaftliche Ausbeute gesichert wird. Als Maischverfahren kommt beispielsweise das sogenannte Infusionsverfahren in Betracht, wobei auch die optimalen Eiweissumwandlungstemperaturen von 50 bis 520 C entspreehend beriickskhtigt werden. Der Hauptguss wird zweckmässig so gehalten, dass der Extraktgehalt der Vorderwiirze nicht mehr als 16% beträgt (gemessen mit der Würzespindel).
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findet zweckmässig bei einer Wasserstoffionenkonzentration der Maische vom pH 5-4 statt.
Sofern diese Konzentration nicht bereits durch den Säuregrad des Malzes herbeigeführt worden ist, wird eine geeignete biologische Säuerung angewandt. Das Ziel dieser Arbeitsweise ist die Erreichung eines möglichst hohen Maltosegehaltes. Die Verzuekerung wird bei der angegebenen Temperatur bis zur Jodnormalität durchgeführt. Im Gegensatz zum üblichen Infusionsverfahren wird bei dem sogenannten
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beim Abläutern hat eine Temperatur von 64 bis 6BD C und wird, wenn erforderlich, mittels einer biologischen Säuerung auf ein pH von 5-4 gebracht. Während der Abläuterung wird die Würze in der Sudpfanne auf 64 bis 660 C bis zum Koehprozess gehalten.
Die Erfindung weicht bewusst von der üblichen Würzebehandlung ab, um den Endzweck, nämlich die weitestgehende Verzuckerung und äusserste Vergärung der vorhandenen Zuekerarten, zu erreichen.
Während bei den bisher üblichen Sudverfahren und Sudarbeiten eine bestimmte Fixierung des Zuckerverhältnisses Maltose : Dextrine bzw. leicht vergärende Zucker : schwer vergärbare Zuckerarten und Niehtzueker angestrebt wurde und zur Erhaltung eines bestimmten Biertyps notwendig war, wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren schon durch die Auswahl der Rohstoffe, die Art und Weise des Maisehverfahrens und durch die bewusste Weglassung des sonst zum teilweisen Fixieren des Zuckerverhältnisses bei 75 bis 78 C stattfindenden Abmaischens die Erhaltung des zuckerbildenden DiastaseEnzym-Komplexes angestrebt und erreicht.
Während bei der bisherigen Sudhausarbeit das Kochen der Würze bei Siedetemperatur unter normalem atmosphärischem Druck oder unter Überdruck bei entsprechenden Temperaturen erfolgt und dadurch die endgültige Fixierung des Zuckerverhältnisses durch Abtötung der verzuckernden Enzyme stattfindet und absichtlich angestrebtwird, wird beim vorliegenden Verfahren der Kochprozess so gehandhabt, dass einerseits der Zweck des Kochens mit Ausnahme der Zerstörung der Enzyme erreicht wird und anderseits die verzuckernden Enzyme gleichwohl für Gärung und Lagerung erhalten bleiben.
Die erfindungsgemässe Arbeitsweise unter Vakuumkochung der Maische wird durch das folgende Beispiel veranschaulicht :
Die Maischarbeit wird zweckmässigerweise am besten mit einer längeren Digestion eingeleitet, da hiedurch einerseits besonders gute Ergebnisse und anderseits eine gute wirtschaftliche Ausbeute gesichert wird. Die Maische wird danach in einem Vakuumkessel auf eine Verzuckerungstemperatur von 64 bis 6öO C erhitzt, nachdem vorher die optimalen Eiweissumwandlungstempersturen von 50 bis 520 C entsprechend berücksichtigt worden sind. Dabei soll der Hauptguss zweckmässig so gehalten werden, dass der Extraktgehalt der Vorderwürze nicht mehr als 14 bis 16% beträgt (gemessen mit der Würzespindel). Das Wasser wird, wenn nötig, enthärtet.
Die Verzuckerung findet zweckmässig bei einer Wasserstoffionenkonzentration der Maische vom pH 5'4 statt. Sofern diese Konzentration nicht bereits durch den Säuregrad des Malzes herbeigeführt worden ist, wird eine geeignete biologische
Säuerung angewendet. Gleichzeitig mit der nun stattfindenden Verzuckerung bei 64 bis 660 C findet eine Kochung der gesamten Maische unter einem entsprechenden Vakuum statt. Nach diesem Kochprozess wird die Verzuckerungstemperatur noch kurze Zeit bis zur Jodnormalität der Maische eingehalten. Ein weiteres Erhitzen dieser Maische auf die sogenannte und sonst übliche Abmaisehtemperatur von 75 bis 78 C findet nicht mehr statt. Die Maische wird nun nach Erreichung der Jodnormalität sofort in den Läuterbottich gepumpt.
Das Anschwänzwasser beim Abläutern hat zweckmässig eine Temperatur von 64 bis 660 C und wird, wenn erforderlich, mittels einer biologischen Säuerung auf ein pH von 5'4 gebracht. Während der Abläuterung wird die Würze in der Sudpfanne bis zum Kochprozess gehalten, u. zw. auf 64 bis 660 C.
Die Durchführung der Gär-und Lagerkellerarbeit hängt in erster Linie davon ab, ob ein obergäriges oder untergäriges Bier hergestellt werden soll.
Im folgenden soll die Anwendung des neuen Verfahrens bei der Herstellung eines obergärigen Bieres beispielsweise näher erläutert werden :
Obergäriges Bier kann bekanntlich unter Verwendung von Brauzucker hergestellt werden.
Es hat sieh als zweckmässig erwiesen, eine nach den obenerwähnten Massnahmen hergestellte 6% ige Würze mit der erforderlichen Brauzuckermenge auf einen Vollbierstammwürzegehalt von 11'5% zu bringen und mit hoehvergärender obergäriger Hefe (11 pro Hektoliter) anzustellen. Die Gärtemperatur beträgt 150 C. In den meisten Fällen wird die Vergärung bis auf 0% am Saccharometer schon am sechsten Tage der Gärung angelangt sein. In diesem Falle wird das Bier ins Lagerfass gebracht und mit obergäriger Naehgärungshefe versetzt (?') I pro Hektoliter) und bei einer Kellertemperatur von 10 bis 150 C gelagert und gespundet.
Es hat sich hiebei ergeben, dass unter Anwendung des vorliegenden Verfahrens bei einer 2-bis 3monati en Nachgärung der Zuckergehalt des Bieres bis auf 10 g pro Liter und weniger vergoren ist. Es kann also ein wirklicher Vergärungsgrad von über 90% erreicht werden.
In ähnlicher Weise ist auch ein obergäriges Einfachbier mit einem Stammwürzegehalt von 3 bis 6'5% herzustellen, bei dem noch in kürzerer Lagerzeit der gleiche Effekt erzielt werden kann. Diese guten Ergebnisse hinsichtlich der Vergärung sind zweifellos auf die Erhaltung der Enzyme vom Sudhaus her und auf die weitere Verzuckerung bei der Gärung und Lagerung zurückzuführen.
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Schliesslich soll im folgenden auch noch die Herstellung eines untergärigen Bieres nach dem erfindungsgemässen Verfahren beschrieben werden.
Untergäriges Bier wird für den beabsichtigten Zweck gleichfalls nach einer vorhergehenden erfindungsgemässen Sudhausarbeit, wie sie oben beschrieben ist, in der Haupt-und Nachgärung folgender- massen behandelt : Der Stammwürzegehalt beträgt zweckmässig für Vollbier 11'5%, für Einfachbier 3 bis 6'5% beim Anstellen im Gärkeller. Die Anstelltemperatur beträgt zweckmässig 6 bis 70 C, die höchste
Gärtemperatur in der Regel 10 C. Pro lhl Würze werden 1 bis 1 1 untergärige Hefe gegeben. Die Vergärung findet in bekannter Weise statt.
Das Bier wird, nachdem, am Saceharometer gemessen, ein Zuckergehalt von 0% erreicht ist, gefasst, d. h. in den Lagerkeller gebracht. Nach Zusatz von untergäriger Nachgärungshefe werden die Fässer in üblicher Weise gespundet. Die Lagerkellertemperatur liegt über der sonst normal eingehaltenen Temperatur.
Es ist selbstverständlich, dass bei der untergärigen Gärung und Lagerung bis zur Erreichung des für den Endzweck vorgesehenen Gärungseffektes infolge Fehlens von Brauzucker, wie er beim obergärigen Bier zugegeben worden ist, eine längere Zeit notwendig ist als beim obergärigen Bier.
Die Anwendung von Vakuum beim Kochen der Würze hat neben der Schonung des Diastasekomplexes auch zur Folge, dass bei der erforderlichen Konzentrierung der Würze erhebliche Dampfkosten erspart werden können.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bier unter Verwendung von Würzen normaler Konzentration und Durchführung des Kochens der Würze im Sudhaus unter vermindertem Druck, dadurch gekennzeichnet, dass zwecks Herstellung eines Spezialbieres mit niedrigem Zuckergehalt das Würzekochen bei einer Temperatur unter 650 C vorgenommen wird, so dass die Amylase des Malzes im wesentlichen in der zur Vergärung gelangenden Würze vorhanden ist.