<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur Herstellung von Bier
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bieres, das selbst bei überlange Lagern in Vorratsbehältern, Fässern oder Flaschen während mehr als 6 oder sogar 12 Monaten bei Raumtemperatur oder unter Kühlung klar und ohne jede Trübung bleibt. Das erfindungsgemäss herstellbare Bier weist ausserdem einen wesentlich niedrigeren Dextringehalt und weniger sonstige kalorienhaltige Substanzen, im Verhältnis zum Alkoholgehalt, im eigentlichen Extrakt auf als übliche Biere.
Die Bildung einer Trübung im Bier auf Grund von Temperaturschwankungen oder durch Oxydation stellt ein spezielles altes und ernstes Problem der Bräuindustrie dar. Das Problem wurde durch die Einführung der Pasteurisierung von Bier verschärft, da sich Trübungen in pasteurisiertem Bier in verhältnismässig kurzer Zeit entwickeln.
Die Anwendung proteolytischer Enzyme, die vor etwa 50 Jahren entdeckt wurden, verzögert die Bildung einer Trübung bestenfalls um nur wenige Monate. Ohne proteolytische Enzyme hergestelltes Bier bleibt beim Abkühlen bis zur Nähe seines Gefrierpunktes nicht klar, auch nicht direkt nach dem Abfüllen.
Der erhöhte Verkauf vonFlaschenbier durch Vertriebsstellen bzw. indirekten kastenweisen Verkauf an den Endverbraucher führt zu längerenLagerzeiten beimWiederverkäufer ; auch beim Verbraucher treten häufig längere Lagerzeiten wie etwa im Keller oder unter Kühlung auf ; die steigende Nachfrage nach Importbieren verursacht ferner den Transport über grosse Entfernungen. In allen Fällen spielt das Problem der Lagerung ohne Eintreten von Trübungen eine erhöhte Rolle.
Die bisherige Behandlung des Bieres, insbesondere von Flaschenbier. mit proteolytischen Enzymen, die zur Verhinderung einer Trübung im Zeitraum zwischen dem Abfüllen und dem Verbrauch vorgenommen wird, ist absolut unzureichend. In weniger als 3 Monaten beginnt bereits bei einer Lagerung bei Raumtemperatur die Bildung einer Trübung. Die Verwendung von proteolytischen Enzymen kann in der Tat nicht als universell brauchbares Hilfsmittel angesehen werden, das unter jeglichen Bedingungen wirksam ist, auch wenn man nur eine Wirkung während begrenzter Zeit erwartet.
In neuerer Zeit wurde versucht, Absorbentien oder Adsorbentien wie Bentonit, Silicagel oder Polyvinylpyrrolidon vor oder während einer Filtrationsstufe der Bierherstellung einzusetzen, von denen sich jedoch zeigte, dass sie nicht wirksamer als die proteolytischen Enzyme sind. Obgleich diese unlöslichen Mittel als weniger kostspielig als die proteolytischen Enzyme und als weniger nachteilig für den Bierschaum empfohlen wurden, haben sie sich doch in der Praxis nicht durchgesetzt.
Das Problem, eine Trübung beim Bier schon bei kürzeren Lagerzeiten, insbesondere aber bei langen Lagerzeiten, für die die bisher benutzten Mittel nicht ausreichen, zu vermeiden, besteht somit weiterhin. Dann wird auch die Notwendigkeit für eine durchgreifende Verbesserung der Schritte zur Verzögerung oder sogar Verhinderung der Trübungsentwicklung durch die Intensivierung des Problems in den letzten Jahren sehr verschärft, die sich aus den grösseren Versandentfernungen und den längeren Zwischenraum zwischen Herstellung und Verbrauch auf Grund der Verteilungsgebräuche ergeben.
DieErfindung schafft nun ein Verfahren, gemäss welchem man in kürzerer Behandlungszeit und mit geringerem Kostenaufwand erreichen kann, dass dasBier während aussergewöhnlich langer Zeit ohne Trübung bleibt. Das erfindungsgemäss hergestellte Bier bleibt ferner sowohl bei Lagerung bei Raumtemperatur
<Desc/Clms Page number 2>
als auch unter Kühlung bis sogar etwa 00C während 6 Monaten, sogar während eines Jahres oder mehr, ohne Trübung.
Darüber hinaus wird durch das erfindungsgemässe Verfahren die Herstellung eines Bieres mit geringem oder fehlendem Dextringehalt, das dadurch einen wesentlich geringeren Kaloriengehaltals bisher herstellbare Biere mit gleichem Alkoholgehalt aufweist, gewährleistet, wobei gleichwohl der Körper des Bieres nicht nachteilig beeinflusst. wird. Dabei wird aus einer vorgegebenen Menge an Extrakt lieferndem Material (z. B.
Malz, Mais oder Reis) ein Bier hergestellt, das einen höheren Alkoholgehalt aufweist als ein aus der gleichenMenge anAusgangsmaterial beiAnwendung bisher üblicher Verfahrensbedingungen hergestelltes Bier ; mit andern Worten, um die gleiche Alkoholmenge zu erzielen, die eines der bisherigen Verfahren lieferte, wird erfindungsgemäss eine geringere Menge an Ausgangsmaterial benötigt. So können zur Erzeugung eines Bieres mit einem bestimmten Alkoholgehalt aus einer süssen Würze zwei Drittel des Extraktes ausreichen, der zur Herstellung eines Bieres mit dem gleichen Alkoholgehalt nach den bisherigen Verfahren benötigt würde. Beträchtliche Einsparungen an Ausgangsstoffen können daher durch Anwendung des erfindungsgemässen Verfahrens gemacht werden.
Allgemein gesehen betrifft dieErfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bieres mit niedrigerem Kaloriengehalt und merklich erhöhter Beständigkeit gegen das Auftreten von Trübungen, im Vergleich zu bisher herstellbarenBieren und sie besteht darin, dass derMaische und/oder der zu vergärenden Würze Amyloglucosidase in einer Menge zugesetzt wird, dass zumindest 20% der Dextrine, welche ohne die Verwendung von Amyloglucosidase in Bier enthalten sein würden, gespalten werden.
Biere, welche ohne Verwendung von Amyloglucosidase hergestellt werden, enthalten im allgemeinen 2, 1 bis 3, l Gew.-% Dextrine.
Nach der österr. Patentschrift Nr. 90 032 wird Bierwürze vor der Vergärung mit einer Schimmelkultur behandelt, welche Stärke in Dextrine, vergärungsfähige Zucker und Alkohole verwandelt. Der Dextrin- gehalt eines solchen Bieres ist, im Gegensatz zum erfindungsgemässen Verfahren, höher als ohne diese Behandlung.
Die Menge an amyloglucosidasehaltigem Präparat sollte erfindungsgemäss ausreichend sein, um die gesamtenKohlehydrate, wie Stärke im extrakthaltigen Ausgangsmaterial aufzuspalten, (wobei auch die 1 bis 6-Bindung gespalten wird), und den zurückbleibendenDextringehalt im wahren Extrakt des fertigen Bieres auf weniger als etwa 80% (und noch viel weniger, z. B. bis zu etwa 20 je) des Dextringehaltes der bisher mit den gleichen Ausgangsmaterialien herstellbaren Biere herabzusetzen ; der Abbau des Dextrins kann sogar auch quantitativ sein.
Die zuzusetzende Menge an amyloglucosidasehaltigem Präparat hängt neben der gewünschten Verminderung des Dextringehaltes ab von der Aktivität dieses Präparates, wie auch von den Maischund/oder Fermentationsbedingungen, z. B. dem pH-Wert, der Temperatur und der Zeit.
Beispielsweise kann man bei 20000 l Malzextrakt von 12 P. (P. = Plato) 100 bis etwa 4000 g, in manchen Brauereien von 2000 bis etwa 2600 g eines derartigen Präparates einsetzen, je nach der Aktivität z. B. 100 Amyloglucosidase-Einheiten/g, dem PH, der Temperatur und der Gärzeit. Je höher der pH-Wert, desto langsamer ist die Enzymwirkung.
Es scheint, dass die Amyloglucosidase am wirtschaftlichsten eingesetzt wird, wenn ihre Verwendung nur bei der Gärung erfolgt. Sie lässt sich jedoch auch wirksam in derMaischstufe gebrauchen. Bei kurzen Gärzeiten von beispielsweise 7 Tagen empfiehlt es sich, die Amyloglucosidase sowohl beim Maischen wie beim Vergären zu verwenden. Je höher die Temperatur, desto wirksamer wird das amyloglucosidasehaltige Präparat. Selbstverständlich muss die Temperatur unter dem Wert liegen, bei dem seine Wirksamkeit zerstört wird.
An Hand der bekannten Eigenschaften des Ausgangsmaterials, der in Aussicht genommenenGärbedingungen wie auch der ermittelten Aktivität des betreffenden amyloglucosidasehaltigen Präparates (in Einheiten/g) kann derFachmann mitwenigenLaboratoriums-Vorversuchen ohne Schwierigkeit die in jedem speziellen Fall einzusetzende Menge an Enzym bestimmen.
Die durch das Gerstenmalz gebildeten < x-und ss-Amylasen bringen den erfindungsgemäss erzielbaren Effekt offensichtlich nicht zustande. Ansonsten würde das Problem nicht entstanden sein, das zum Einsatz der weniger leicht zugänglichen proteolytischen Enzyme mit ihrer beschränkten Wirksamkeit geführt hat.
Das erfindungsgemäss erhältliche Bier enthält, wie bereits erwähnt, weniger als etwa 80% bis hinunter zu etwa 20% des bei in üblicher Weise unter Einschluss des Maischens und der Gärung hergestellten Bieres vorhandenen Dextringehaltes ; erfindungsgemäss lassen sich sogar auch Biere ohne Dextrinehalt herstellen. Die so erhaltenen Produkte bleiben klar und widerstandsfähig gegen Trübung bei der Lagerung während mindestens 6 Monaten und auch bei Lagerzeiten bis zu und mehr als einem Jahr.
<Desc/Clms Page number 3>
Die Amyloglucosidase, auch als Glucoamylase bekannt, wird zweckmässig in Form eines amylo- glucosidasehaltigen Präparates eingesetzt. Derartige Präparate erhält man gewöhnlich bei von Pilzen bewirkten Vergärungen in Form des Filtrates. Besonders geeignet ist das bei der Vergärung mit Asper- gillus niger erhältliche Filtrat, dessen Amyloglucosidase-Aktivität im allgemeinen hoch ist. Unter dem Ausdruck "amyloglucosidasehaltiges Präparat" wird in vorliegender Beschreibung und den Ansprüchen praktisch jedes praktisch nutzbare aktive Material dieser Art verstanden, d. h. nicht nur Gärbrühen von Aspergillus niger, sondern auch von andern Pilzen sowie andere, die obige Wirkung ausübende Präparate in jeglichem ihre Wirksamkeit pro Einheit erhöhendem Zustand der Verfeinerung.
Die Wirksamkeit eines amyloglucosidasehaltigen Präparates wird in Amyloglucosidase-Einheiten angegeben. Eine Amyloglucosidase-Einheit stellt die Menge an dem betreffenden enzymhaltige Material dar, die ein Gramm Dextrose (= Glucose) innerhalb 4 h bei 15, 60C bei einem pH-Wert von 4, 3 aus einer zien wässerigen Lösung löslicher Stärke produziert.
Die Erfindung ist durch die folgenden Beispiele veranschaulicht, aber nicht auf diese beschränkt : Beispiel l : Verwendung von Amyloglucosidase während der Vergärung
Ein Gemisch aus 99 kg Gerstenmalz und 1500 kg Maisschrot in 4400 l Wasser wird 15 min lang ge- kocht. Das kochende Gemisch wird einem Gemisch aus 2310 kg Gerstenmalz in 7700 I Wasser zuge- setzt, wobei die Temperatur der resultierenden Maische 650C beträgt. Diese Temperatur wird während
1 h aufrecht erhalten, worauf filtriert und der Rückstand mit 12 700 1 Wasser von 650C gewaschen wird.
Die ziemlich klaren Filtrat- und Waschlösungen (etwa 23000 l, etwa 12oP. ; spezifisches Gewicht 1048 bei 200) werden dann mit 24 kg Hopfen (ofentrocken, d. h. 100 Wassergehalt) 2 h lang gekocht, geläutert und auf 60C abgekühlt.
Bei der Überführung der Flüssigkeit in den Gärbottich werden 2200 g eines amyloglucosidasehaltigen Präparates (mit einer Aktivitätvonetwa 100 Amyloglucosidase-Einheiten/g) und 75 kg Hefe zugesetzt.
Die enzymhaltige Würze wird dann 11 Tage lang vergoren (Gärzeiten von 7 bis 14 Tagen möglich), wobei die Temperatur auf etwa 100C ansteigt. Das Gemisch wird danach auf etwa 2 bis 40C abgekühlt.
Man lässt die Hefe absetzen und filtriert sodann. Das Filtrat (Bier) wird karbonisiert, mit 2 kg üblichem (proteolytischem) Enzym versetzt und in Flaschen abgezogen. Dieses Bier, dessen Alkoholgehalt etwa 6 Gew.-% beträgt, bleibt beim Lagern bei Raumtemperatur und auch zeitweise unter Kühlung bis zu einem Jahr und mehr ohne Trübung. Flaschenbier, das von einer Versuchsmenge mit den gleichen Materialien in den gleichen Mengenverhältnissen hergestellt wurde, war noch mehr als 10 Monate nach dem Abfüllen in die Flaschen klar.
In der Fermentationsstufe gemäss Beispiel 1 ist ein Temperaturanstieg bis etwa 100C zu verzeichnen ; bei andern Brauprozessen kann jedoch auch ein etwas grösserer Temperaturanstieg, z. B. bis etwa 12 C oder in einem ähnlichen Umfang, auftreten. Er wird in der Regel entsprechend den jeweils herrschenden Umgebungsbedingungen variieren.
Beispiel 2 : Wiederholung von Beispiel 1 ohne Zusatz von proteolytischem Enzym DasVerfahren vonBeispiel l wird wiederholtmitderAbweichung, dass kein übliches (proteolytisches) Kältetrübung verhinderndes Enzym am Ende des Verfahrens zugesetzt wird. Es wurde festgestellt, dass auf ansonsten in identischerweise mit den gleichenMaterialverhältnissen hergestelltes, in Flaschen abgezogenes Bier, das sowohl bei Raumtemperatur wie auch unter Kühlung aufbewahrt wurde, nach 10 Monaten noch klar war.
Beispiel 3 : Wiederholung von Beispiel 1 mit weniger extrakthaltigem Material
Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, mit der Abweichung, dass 66 kg Malz und 1000 kg Maisschrot in 4400 l Wasser gekocht wurden, worauf diesem Gemisch 1530 kg Malz in 7700 l Wasser zugegeben wurde. Nach dem Filtrieren und Waschen des Rückstandes wurde das Filtrat (etwa 23000 l, 8 P. ; spezifisches Gewicht 1, 032 bei 200C) mit 15 kg Hopfen gekocht, geläutert und auf etwa 60C abgekühlt. Beim Überführen der abgekühltenWürze in den Gärtank wurden 1450 g des Amyloglucosidase-Präparates (100 Einheiten/g) und 55 kg Hefe zugegeben. Die Gärung dauerte 11 Tage.
Nach dem Absetzen der Hefe wurde filtriert und das filtrierte Bier wurde in Flaschen abgezogen. Der Alkoholgehalt betrug 4 Gel.-%.
Das so erhaltene Bier blieb während 9 Monaten und länger als 1 Jahr sowohl beim Lagern bei Raumtemperatur wie auch beim Kühlen auf etwa 0 C klar.
Beispiel 4 : Verwendung von Amyloglucosidase während des Maischen und Gärens
Das Verfahren von Beispiel 3 wird wiederholt mit der Abweichung, dass 300 g AmyloglucosidasePräparat (100 Einheiten/g) der Maische zugesetzt werden, und dass weiterhin 1450 g des amyloglucosidasehaltigen Präparates der geläuterten und gekühlten Würze beim Einbringen in das Gärgefäss zugegeben werden. Das so hergestellte Bier ist nach 9 Monaten und auch nach mehr als 12 Monaten, bei
<Desc/Clms Page number 4>
Raumtemperatur oder unter Kühlung gelagert, noch klar.
Die Menge an amyloglucosidasehaltigem Präparat in den vorstehenden Beispielen kann entsprechend geändert werden, um Endprodukte mit anderer gewünschter Zusammensetzung oder andern gewünschten Eigenschaften zu erzielen. Auch können andere amyloglucosidasehaltige Präparate in solcher Menge eingesetzt werden, dass sie dieselbe Wirkung entfalten.
Beispiel 3 erläutert die Herstellung eines Bieres mit einem bestimmten Alkoholgehalt aus einer wesentlich geringeren Menge an Extrakt lieferndem Ausgangsmaterial als sie üblicherweise für seine Herstellung mit Hilfe der gewöhnlichen, Maisch- und Fermentationsstufe umfassenden Brauprozesse erforderlich ist.
Dieses verbesserte Verfahren umfasst die Bereitung einer Süsswürze auf übliche Art aus den erwähnten Extrakt liefernden Materialien, wobei deren Menge auf etwa zwei Drittel der üblicher Weise zur Herstellung eines Bieres mit diesem Alkoholgehalt erforderlichen Menge reduziert ist, die übliche Behandlung dieser geringeren Menge Ausgangsmaterial in der Maischstufe des gewöhnlichen Brauprozesses, die Trennung der flüssigen Würze von den unlöslichen Maischrückständen, den Zusatz eines Amyloglucosidase-Präparates in einer Menge, die zur Spaltung der in ihr enthaltenen Kohlehydrate sowie der Dextrine ausreicht sowie die Gärung der amyloglucosidasehaltigen Würze unter den beim Bierbrauen üblichen Bedingungen bis der Gärprozess im wesentlichen beendet ist.
Das erfindungsgemässe Verfahren lässt sich auf die Herstellung jeder beliebigen Biersorte, z. B. Ale, Malzbier, Starkbier, dunkles Bier, Porterbier u. dgl. anwenden.
Selbstverständlich ist das erfindungsgemässe Verfahren nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern Abänderungen und Substitutionen können vorgenommen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von Bier, dessen Aroma zumindest teilweise von der Wirkung von Hefe auf einen wässerigen Extrakt von Gerstenmalz herrührt, unter Zusatz von Enzymen, wobei das Verfahren
EMI4.1
dass der Maische und/oder der zu vergärenden Würze Amyloglucosidase in einer Menge zugesetzt wird, dass zumindest 20% der Dextrine, welche ohne die Verwendung von Amyloglucosidase in Bier enthalten sein würden, gespalten werden.