BE1010114A5 - Werkwijze voor het maken van bier van het type "pilsener" of "lager". - Google Patents

Abstract

Werkwijze voor het maken van bier van het type "pilsener" of "lager" met een alcoholgehalte van 3,5 tot 6,5 vol. % waarbij men uitgaande van mout, wort brouwt, en waarbij deze wort kookt en met hop en/of een hopextract aanvult en, na afkoeling fermenteert. Volgens de uitvinding onderwerpt men het gefermenteerde wort aan een vriesconcentratiestap waarin men 5 tot 15 % van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs van het aldus verkregen bier afscheidt. Op deze manier kan een krachtigere , frissere smaak en een sterker aroma verkregen worden.

Description

"Werkwijze voor het maken van bier van het type "pilsener" of "lager"

De huidige uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het maken van bier van het type "pilsener" of "lager" met een alcoholgehalte van 3,5 tot 6,5 vol.%, waarbij men uitgaande van mout wort brouwt, en waarbij men deze wort kookt en met hop en/of een hopextract aanvult en, na afkoeling, fermenteert.

Met de term bier van het type "pilsener" of "lager, hierna eenvoudigheidshalve pilsbier genoemd wordt hier een licht bier bedoeld met zoals hierboven reeds aangegeven een alcoholgehalte dat kan variëren tussen 3,5 en 6,5 vol.% en waarvan de smaak in belangrijke mate bepaald wordt door onder andere de gebruikte hop of hopextracten. Het gaat hier dus om een bleek, zacht gehopt bier dat doorgaans van lage gisting is.

Bij de uit de praktijk bekende werkwijzen voor het maken van pilsbier worden de verschillende grondstoffen waaronder water, gemoute gerst, hop en gist en verder de relatieve hoeveelheden daarvan zodanig gekozen dat een bepaald smaakpatroon verkregen wordt en dit binnen een bepaald type van bier, in dit geval een pilsbier. Door de fabrikanten van de verschillende pilsbieren wordt er naar gestreefd een evenwichtig bier te brouwen dat in de smaak valt van een bepaald publiek. De eigenschappen die hiervoor beoordeeld worden omvatten onder meer de volheid van de smaak, de nasmaak, het aroma en het alcoholgehalte. Bij de klassieke brouwprocessen voor het maken van pilsbier worden deze eigenschappen in hoofdzaak bepaald door de gebruikte grondstoffen, door de onderlinge verhoudingen daarvan en door het fabricatie- en conditioneringsproces.

De uitvinding heeft nu evenwel tot doel een nieuwe werkwijze voor te stellen die toelaat de smaak van het bier op een andere manier te beïnvloeden en die meer bepaald toelaat het bier een krachtigere, frissere smaak en een sterker aroma te geven.

Tot dit doel is de werkwijze volgens de huidige uitvinding daardoor gekenmerkt dat men het gefermenteerde wort aan een vriesconcentratiestap onderwerpt waarin men 5 tot 15% van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs van het aldus verkregen bier afscheidt.

Gevonden werd dat door het gefermenteerde wort, dat in feite reeds bier is, aan een vriesconcentratiestap te onderwerpen, waarbij slechts een klein percentage daarvan onder vorm van ijs afgescheiden wordt, een bier met enerzijds een hoger alcoholgehalte verkregen wordt en waarvan anderzijds ook de smaak en het aroma versterkt is. Ten opzichte van een mogelijke werkwijze waarbij tijdens het brouwproces minder water zou toegepast worden, brengt de werkwijze volgens de uitvinding het belangrijke verschilpunt mee dat de vriesconcentratiestap wel het alcoholgehalte, de smaak en het aroma van het bier beïnvloedt zonder evenwel de densiteit van het bier noemenswaardig te veranderen. Het gaat m.a.w. over eenzelfde licht bier met een krachtigere smaak, een sterker aroma en een enigszins hoger alcoholgehalte.

Het toepassen van een vriesconcentratiestap op bieren is reeds op zich bekend, in het bijzonder uit het Canadees octrooi nr. 673 672. In de daaruit bekende werkwijze wordt het uitgangsbier tot vijf maal geconcentreerd en voor gebruik opnieuw tot de oorspronkelijke concentratie verdund. Op deze manier zou er geen lagering van het bier meer vereist zijn en zou de smaak- en troebelstabiliteit van het bier verbeterd worden. Door de inherent aan de belangrijke stijging van het alcoholgehalte gekoppelde bacteriologische stabiliteit, zou het gestabiliseerde bierconcentraat ook langer kunnen bewaard worden. In het Canadees octrooi nr. 673 672 worden als voorbeelden een vier- en een tweevoudige concentratieverhoging gegeven hetgeen dus ongeveer een orde van grootte groter is dan de concentratieverhoging volgens de huidige uitvinding, namelijk + 5 à 15%.

In een twee jaar later door dezelfde octrooihouder ingediend Canadees octrooi nr. 786 308, waarvan de inhoud grotendeels overeenkomt met het eerste Canadees octrooi, wordt in dit verband verder aangegeven dat het alcoholgehalte van het geconcentreerde bier bij voorkeur ten minste 10 gew.% dient te bedragen, waarbij tevens het voorbeeld met de tweevoudige concentratie weggelaten werd. Wat betreft de smaak van het vervolgens opnieuw verdunde bier wordt vermeld dat deze dezelfde zou zijn dan deze van het vers gebrouwen bier, hetgeen evenwel betwistbaar is zoals blijkt uit de in het octrooi geciteerde publikaties en bijvoorbeeld ook uit de recente octrooiaanvraag WO 94/21 779. In de geciteerde publikaties wordt vermeld dat wanneer het geconcentreerde bier na bewaring opnieuw tot zijn oorspronkelijke concentratie verdund werd, het verkregen bier ontegenzeglijk zwakker en onderhopt smaakte zodanig dat de vriesconcentratiestap een belangrijk verlies aan volheid van de smaak en aan bitterheid bleek te veroorzaken. In de werkwijze volgens de huidige uitvinding wordt daarentegen een versterking van de smaak en van het aroma beoogd.

In een bijzondere uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding maakt men als hopextract gebruik van een hopextract waaruit daarin aanwezige bitterstoffen geëxtraheerd werden.

Op deze manier kunnen door de vriesconcen-tratiestap de smaak en in het bijzonder het aroma van het bier versterkt worden zonder dat het bier te bitter wordt. Bij de extractie wordt inderdaad hoofdzakelijk de beta-fractie overgehouden terwijl de alfa-fractie grotendeels afgescheiden werd. In dit geval gaat het meer bepaald om een zogenoemde "aromahop".

In een voorkeursuitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de uitvinding voert men genoemde vriesconcentratiestap in een tank uit, in het bijzonder in de tank waarin het wort voordien gefermenteerd werd.

Deze maatregel biedt het voordeel dat slechts geringe investeringskosten vereist zijn terwijl een eventueel doorstroomvriesproces bijkomende toestellen en complexere regelapparatuur zou vereisen.

Een verder voordeel hiervan is dat er gezien het gehele proces in één tank kan gebeuren, geen transport van bier vereist is hetgeen de smaaksta-biliteit bevordert en het risico op eventuele oxydatie vermindert.

Verdere bijzonderheden en voordelen van de uitvinding zullen blijken uit de hierna gegeven beschrijving van enkele mogelijke uitvoeringsvormen van de werkwijze voor het maken van pilsbier volgens de uitvinding en van de daarbij toegepaste inrichting. Deze beschrijving wordt evenwel uitsluitend als voorbeeld gegeven en is niet bedoeld om de uitvinding op enigerlei wijze te beperken. De in de beschrijving gebruikte verwijzingscijfers hebben betrekking op de hieraan toegevoegde tekeningen waarin de enige figuur hoofdzakelijk een doorsnede weergeeft doorheen een fermentatietank waarin de vriesconcentratiestap uitgevoerd wordt.

In de werkwijze volgens de huidige uitvinding voor het maken van pilsbier met een alcoholgehalte van 3,5 tot 6,5 vol.% wordt uitgegaan van mout die verkregen wordt door graan, meer bepaald gerst te mouten. Voor het mouten van gerst wordt deze eerst geweekt zodanig dat hij kan kiemen waarna de ontkiemde gerst vervolgens gedroogd of m.a.w. geëest wordt. De aldus verkregen mout kan hetzij zelf gemaakt worden doch wordt meestal als dusdanig aangekocht.

In het brouwproces zelf wordt van de mout wort gemaakt door de mout te malen en op bepaalde temperaturen te brouwen. Het verkregen wort wordt dan gekookt en tijdens dit koken met een hop en/of een hopextract aangevuld. Na afkoeling kan dit wort dan met behulp van gist gefermenteerd worden, waarbij de aanwezige suikers omgezet worden tot alcohol.

De hop wordt voornamelijk toegepast voor zijn bitterstoffen, in het bijzonder humulon dat tijdens het koken omgevormd wordt tot het oplosbare isohumulon. Tevens wordt hij toegepast voor zijn vluchtige hopoliën. Deze laatste gaan door het koken grotendeels verloren doch het weinige dat overblijft beïnvloedt in gunstige zin het aroma van het bier.

Naast de toegevoegde hop zorgt ook het fermentatieproces voor de smaak van het bier. Tijdens dit proces wordt immers niet alleen alcohol en koolstofdioxide gevormd, doch ook een weinig glycerol, hogere alcoholen en esters die de aangename smaak aan het bier geven.

In de werkwijze volgens de uitvinding wordt na het fermentatieproces een vriesconcentratiestap toegepast. In deze vriesconcentratiestap wordt 5 tot 15% van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs afgescheiden. Gevonden werd dat op deze manier de smaak en het aroma van het bier in belangrijke mate kunnen versterkt worden zonder dat de densiteit van het bier noemenswaardig gewijzigd wordt. Het bier blijft m.a.w. een licht pilsbier met evenwel een enigszins hoger alcoholgehalte.

Tijdens de vriesconcentratiestap wordt immers niet alleen water onder vorm van ijs uit het bier verwijderd doch tevens andere bestanddelen van het bier zoals eiwitten, looistoffen, bitterstoffen en dergelijke die samen met het water bevriezen. De smaak- en aromacomponenten daarentegen, meer bepaald de vluchtige bestanddelen zoals hogere alcoholen en esters bevriezen niet maar versterken in concentratie door ijsvorming van een gedeelte water.

Om een waarneembaar verschil in smaak en aroma te verkrijgen, zijn slechts kleine concentratie-wijzigingen vereist. Bij voorkeur wordt in de vriesconcentratiestap ongeveer 5 tot 10% van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs van het bier afgescheiden.

In de praktijk is doorgaans geen al te hoog bittergehalte gewenst aangezien dit het aroma verkregen door de alcoholen, esters en hogere alcoholen zou kunnen beïnvloeden. Om dit te vermijden, wordt in een bijzondere uitvoeringsvorm van de uitvinding gebruik gemaakt van een hopextract waaruit de daarin aanwezige bitterstoffen of m.a.w. de alfa-fractie geëxtraheerd werden zodanig dat het hopextract nog hoofdzakelijk de beta-fractie bevat.

Voor het uitvoeren van de vriesconcentratiestap kan hetzij gebruik gemaakt worden van een doorstroomprocédé of van een discontinu batch proces. Apparaten voor het uitvoeren van een doorstroomvries-proces zijn reeds op zich bekend, bijvoorbeeld uit het Canadees octrooi nr. 601 487.

Volgens de huidige uitvinding wordt echter de voorkeur gegeven aan een discontinu batch proces waarbij de vriesconcentratiestap in een tank uitgevoerd wordt, in het bijzonder in de tank waarin het wort voordien gefermenteerd werd. Op deze manier zijn slechts geringe investeringskosten vereist en kan een bijkomend transport van bier vermeden worden hetgeen de smaakstabiliteit bevordert en het risico op oxydatie vermindert.

In de bijgaande figuur is een voorbeeld van een fermentatietank weergegeven die aangepast werd voor het uitvoeren van de vriesconcentratiestap. Rond de op zich bekende fermentatietank 1 zelf zijn hiertoe een aantal koelcircuits 2 aangebracht. Via toevoerleidingen 3 wordt een koelfluidum, bijvoorbeeld ammoniak, onder vloeibare vorm in de koelcircuits 2 geleid, en na verdamping in deze circuits 2, via afvoerleidingen 4 terug afgevoerd. De keten wordt dan gesloten door een niet weergegeven compressor die het afgevoerde koelgas opnieuw tot vloeibare koelvloeistof omzet. Aan de buitenzijde is de fermentatietank 1 verder voorzien van een isolatiemantel 5 die slechts gedeeltelijk weergegeven werd.

De weergegeven fermentatietank 1 bevat verder bovenaan een onderdrukklep 10, een overdrukklep 11 en een CIP ("cleaning in place") sproeikop 12 die aangesloten is op een toevoerleiding 13 voor de reinigingsvloeistof. Vermits dit evenwel bekende elementen zijn, die niet tot de essentie van de uitvinding behoren, zullen deze hier niet in detail besproken worden.

Onderaan is de fermentatietank 1 via een klep 6 aangesloten op een toe- en afvoerleiding 7. Via deze leiding 7 wordt het afgekoelde wort in de tank 1 geleid waarin vervolgens, na toevoeging van de gist, de fermentatie plaats vindt. Na de fermentatie wordt de gist zo veel raogelijk verwijderd aangezien een lange contacttijd van de gist met het bier een nadelige invloed op de smaakstabiliteit zou kunnen hebben. Na het verwijderen van de gist wordt het gefermenteerde wort of m.a.w. het bier door middel van de koelcircuits 2 tot onder zijn vriespunt afgekoeld.

Dit koelproces verloopt in vergelijking tot de doorstroomsystemen traag, in het bijzonder over een periode van 50 tot 120 uur en bij voorkeur over een periode van 72 tot 96 uur, dit bij de gebruikelijke fermentatietanks met een totaal volume van ongeveer 5000 hl. Door deze afkoeling zal er zich een ijslaag 8 op de wand van de tank 1 af zetten. Tijdens het afkoelen wordt er bij voorkeur een inert gas onderaan in het bier geïnjecteerd om aldus een homogene afkoeling te verkrijgen. Tevens wordt hierdoor vermeden dat het bier tot één blok ijs zou bevriezen. De gasinjectie gebeurt door middel van een injectiesysteem 9 dat nagenoeg in het midden van de tank uitmondt waardoor de convectiestromen in het bier versterkt worden. Bij voorkeur wordt als inert gas in een eerste fase gebruik gemaakt van stikstofgas terwijl in een tweede fase koolstofdioxide kan gebruikt worden. Indien het C02-gehalte van het bier evenwel reeds het gewenste niveau van bijvoorbeeld 6g/l bereikt heeft, wordt het gebruik van C02-gas bij voorkeur gestopt om onnodige "stripping" van aromacomponenten uit het bier te vermijden.

Tijdens de vriesconcentratiestap wordt het bier bij voorkeur tot 0,5 à 1,5°C onder zijn initieel vriespunt afgekoeld, in het bijzonder tot bijvoorbeeld 1°C onder zijn initieel vriespunt. Vastgesteld werd dat bij dergelijke onderkoelingstemperaturen een goede smaak kon verkregen worden.

Na de vriesconcentratiestap wordt het enigszins geconcentreerde bier via de leiding 7 uit de fermentâtietank 1 afgevoerd. Vervolgens laat men het ijs 8 in de tank 1 smelten en wordt de resulterende vloeistof eveneens via de leiding 7 uit de tank 1 afgevoerd. In deze fase kan de procentuele hoeveelheid ijs eenvoudig bepaald worden.

Tijdens de vriesconcentratiestap zelf, zou de hoeveelheid ijs ook rechtstreeks kunnen bepaald worden.

Eenvoudiger is het evenwel om de evolutie van de hoeveelheid ijs te volgen op basis van het alcoholgehalte. De procentuele stijging van het alcoholgehalte stemt immers overeen met de procentuele stijging van de hoeveelheid ijs t.o.v. de totale hoeveelheid bier.

Voorbeeld

Uitgaande van mout op basis van gerst werd op gebruikelijke wijze een wort voor een pilsbier met een alcoholgehalte van 5,3 vol.% gebrouwen. Tijdens het daarop volgende koken van dit wort werd een hopextract toegevoegd, meer bepaald hop onder C02-extract vorm waaruit de alfa-fractie verwijderd werd. Het ging hier meer bepaald om een zogenoemde aromahop met 65 à 70 % beta-fractie , minder dan 0,2 % alfa-fractie, 15 à 20 % hopoliën en voor het overige water. Van dit extract werd l,2kg per 300 hl. wort toegevoegd.

Het gekookte wort werd vervolgens tot 11,1°C afgekoeld, ingeënt met gist (Saccharomyces carlbergensis) en in de cilindro-conische fermentatie-tank 1 met een totaal volume van 5000 hl gepompt totdat deze voor ongeveer 80 % gevuld was. Tijdens de fermentatie liep de temperatuur in ongeveer 60 uur tot 15,5°C op. De totale fermentatie nam ongeveer 8 dagen in beslag waarna 14 dagen maturatie (rijping). De fermentatie eindigde nadat het wort, in het bijzonder de suikers daarin, volledig gefermenteerd waren.

Twee graden plato vóór het einde van de fermentatie werd de gist die zich op de bodem van de tank afgezet had verzameld en verwijderd. Het aldus bekomen bier had een alcoholgehalte van ongeveer 5,3 vol.% en een vriespunt van -2,8l°C.

Voor de daaropvolgende vriesconcentratiestap werd het bier in ongeveer 3 à 4 dagen tot op een temperatuur van - 3,8°C afgekoeld. Tijdens deze vriesconcentratiestap werd in een eerste fase gedurende maximaal 72 uren onderaan in het bier stikstofgas geïnjecteerd tegen een debiet van 1,19 kg N2/uur. Vervolgens werd C02-gas geïnjecteerd totdat het C02-gehalte in het bier ongeveer 6g/l bedroeg.

Tevens werd de evolutie van het alcoholgehalte gevolgd door dit periodisch te meten. Wanneer een maximumgehalte van 5,74 vol.% alcohol bereikt werd, werd de vriesconcentratiestap beëindigd.

Het geconcentreerde bier werd vervolgens op een kiezelguhrfilter en daarna op een platenfilter Çfefüterd. De ijslaag die zich op de wand van de fermentâtietank afgezet had, werd verwijderd.

Uit vergelijkende testen bleek dat het verkregen geconcentreerd bier ten opzichte van een commercieel pilsbier van hetzelfde type een krachtigere en vollere smaak had, een krachtigere nasmaak, een sterker aroma en een goede drinkbaarheid en dat dit bier zeker een bepaald publiek zou kunnen aanspreken.

Uit de hierboven gegeven beschrijving van enkele bijzondere uitvoeringsvormen en van een voorbeeld van de werkwijze volgens de uitvinding zal het duidelijk zijn dat daaraan nog allerhande wijzigingen kunnen aangebracht worden zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. Het zal bijvoorbeeld duidelijk Ue vriesconcentratiestap niet noodzakelijkerwijze in de fermentatietank dient plaats te vinden doch dat hiertoe een aparte tank of een apart doorstroomsysteem kan voorzien worden.

Claims (10)

1. Werkwijze voor het maken van bier van het type "pilsener" of "lager" met een alcoholgehalte van 3,5 tot 6,5 vol.%, waarbij men uitgaande van mout wort brouwt, en waarbij men deze wort kookt en met hop en/of een hopextract aanvult en, na afkoeling, fermenteert, daardoor gekenmerkt dat men het gefermenteerde wort aan een vriesconcentratiestap onderwerpt waarin men 5 tot 15% van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs van het aldus verkregen bier afscheidt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat men in genoemde vriesconcentratiestap 5 tot 10 % van het gefermenteerde wort onder vorm van ijs van het aldus verkregen bier afscheidt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, daardoor gekenmerkt dat men als hopextract gebruik maakt van een hopextract waaruit daarin aanwezige bitterstoffen geëxtraheerd werden.

4. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 3 , daardoor gekenmerkt dat men genoemde vriesconcentratiestap in een tank (1) uitvoert, in het bijzonder in de tank waarin het wort voordien gefermenteerd werd.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, daardoor gekenmerkt dat men de wand van genoemde tank (1) afkoelt zodanig dat genoemd ijs (8) zich tijdens genoemde vriesconcentratiestap op deze wand afzet.

6. Werkwijze volgens conclusie 4 of 5, daardoor gekenmerkt dat men tijdens genoemde vriesconcentratiestap een inert gas, in het bijzonder stikstof-gas, eventueel gevolgd door koolstofdioxyde, doorheen het gefermenteerde wort in genoemde tank (1) laat opborrelen.

7. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 6, daardoor gekenmerkt dat men tijdens genoemde vriesconcentratiestap het gefermenteerde wort traag tot onder zijn vriespunt laat afkoelen, in het bijzonder over een periode van 50 tot 120 uur, bij voorkeur over een periode van 72 tot 96 uur.

8. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 7, daardoor gekenmerkt dat men tijdens genoemde vriesconcentratiestap het gefermenteerde wort afkoelt tot 0,5 à 1,5°C onder zijn vriespunt, en in het bijzonder tot ongeveer 1°C onder zijn vriespunt.

9. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 8, daardoor gekenmerkt dat men vóór de vriesconcentratiestap gist uit het gefermenteerde wort verwijdert.

10. Werkwijze volgens één van de conclusies 1 tot 9, daardoor gekenmerkt dat men bij de fermentatie van het gekookte wort een lage gistingsproces toepast.