CN108138097A - 碳水化合物含量减少的啤酒的生产方法及相关的啤酒 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于生产啤酒的方法，根据所述方法通过酿造含有水和谷物麦芽或者麦芽混合物的混合物制备麦芽汁，然后在冷却所述麦芽汁之后，加入酵母，所述酵母选自酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、卡尔斯伯酵母(Saccharomyce carlsbergensis)及其混合物。在根据本发明的特征性方法中，在冷却所述麦芽汁之后，加入酶，所述酶选自糊精酶和糊精酶的混合物。

Description

碳水化合物含量减少的啤酒的生产方法及相关的啤酒
技术领域
本发明涉及一种含有减少的碳水化合物总含量以及特别是减少的糖含量的啤酒的生产方法以及含有减少的碳水化合物，特别是糖含量的啤酒，所述啤酒可以通过所述方法获得。
背景技术
啤酒的常规生产方法在装瓶前包括6个步骤。
在第一步粉碎步骤过程中，将麦芽磨碎，谷物中的内容物被粉碎并且从其外壳中排出，以促进从谷物及其中所含的淀粉中提取天然酶。
第二步是糖化，这是酿造的第一步。该步骤包括在热水中浸泡和搅拌(酿造)粉碎的麦芽以提取麦芽中所含的淀粉。将粉碎的麦芽和水的混合物称为醪液。在这个步骤中，在不同温度范围加热醪液。首先，在第一阶段将醪液加热约15分钟，以使得醪液达到约50℃的温度，这样醪液的不溶性复合蛋白转化成氨基酸，将该步骤称为蛋白水解。蛋白水解是由于醪液中所含的两种酶蛋白酶和肽酶的作用。然后，在第二阶段中将醪液加热，以使得醪液达到约62℃的温度。该阶段允许淀粉在5种酶的作用下糊化并转化成发酵糖，这5种酶分别是β淀粉酶、α淀粉酶、极限糊精酶、麦芽糖酶和蔗糖酶。淀粉被转化成糖，其中的一些糖是可发酵的(包括糊精、麦芽四糖、麦芽三糖、麦芽糖、蔗糖、葡萄糖和果糖)。该步骤持续30至45分钟。然后将不再含有淀粉的醪液加热至68℃至75℃之间的温度；在这些温度下，在谷物中含有的α淀粉酶在发酵反应过程中发挥作用将右旋糖和麦芽糖转化成不可发酵的糖(糊精)，其将构成啤酒的主体和使啤酒口感圆润。该步骤持续30至60分钟。
第三步是过滤。将酿造步骤之后获得的混合物(也称为酿造物)过滤以便将称为麦芽汁的液体部分与称为酒糟的耗尽的麦芽残渣(谷物的谷壳和其他不溶性颗粒)分离。然后使用加热至约76℃的水洗涤罐中剩余的酒糟，以便从中提取仍存在的最大量的糖。将含有这些糖的洗涤的水加入麦芽汁中。
第四步是蒸煮麦芽汁。将麦芽汁煮沸1至2小时。蒸煮使麦芽汁稳定和灭菌，但是在这一步中还向麦芽汁中加入啤酒花，将其称为洒花。啤酒花的作用是重要的，其通过其中的两种酸树脂，对麦芽汁起到灭菌、防腐的作用并使啤酒具有苦味。通常是在蒸煮开始时首次加入并且不时添加或者在结束时加入以保留一些啤酒花精油。蒸煮还可以使麦芽蛋白凝固并促进麦芽汁的澄清和灭菌。还可以加入其他芳香产品。
第五步是冷却。煮沸后，从罐底部倾析含有啤酒花和蛋白残留物的仍然浑浊的麦芽汁。将其与固体残留物分离，然后冷却以使其处于理想的发酵温度。
上述糖化、过滤、蒸煮和冷却步骤构成了啤酒的酿造。
第六步是麦芽汁的发酵。将不含淀粉的麦芽汁转移至发酵罐，然后投入啤酒酵母。有2种发酵方法：在约22℃的温度下进行高温发酵和在约12℃的温度下进行低温发酵。投放几小时后，酵母已经可以很好地繁殖。由于酵母呼吸消耗了混合物中含有的氧，使得葡萄糖转化为CO2和水。当缺氧时，然后酵母将可发酵的糖转化成酒精和二氧化碳(厌氧步骤)。称为前发酵的这种发酵将持续4至8天，然后将称为“绿啤”的啤酒转移至储存罐进行称为后发酵的发酵，该发酵在较低温度下持续进行数周。在这种后发酵过程中，酵母继续发酵并将剩余的可发酵糖转化成酒精和CO2并从罐底部倾析出固体颗粒使啤酒澄清。一旦到达后发酵的后期阶段，酵母开始感到缺乏可发酵材料并进入休眠状态。
然后将在后发酵结束时得到的处于液态的啤酒装瓶或包装在桶或罐中。对于在瓶中再发酵的啤酒，将少量糖和酵母加入淡啤酒中，然后盖上瓶盖并将瓶置于控温箱中以促进再发酵。对于常规啤酒，将CO2注入淡啤酒中并立即盖上瓶盖。
除了添加的糖和酒精以外，由于其生产方法使得啤酒天然地含有不可忽略的量的糖类(glucids)或碳水化合物(包括糖)。啤酒是一种糖的复杂混合物，其中含有单糖(如葡萄糖和麦芽糖以及麦芽三糖)，这些糖可以被酵母所消耗，但是更复杂的糖不能被所述酵母所消耗。估计根据上文所述的常规方法获得的啤酒可以含有高达12g/L碳水化合物。糖的量以及所产生的糖的类型取决于所使用的酵母。在本发明中，术语啤酒指通过专门使用选自酵母属(和更特别地来自酿酒酵母和卡尔斯伯酵母菌种)的酵母或酵母的混合物获得的一种发酵饮料。
因此，啤酒消费不适于需要监测卡路里摄入和患有糖尿病的人。
因此，一直试图生产具有较低的糖浓度的啤酒。
因而，文件CA 332104 A中描述了一种称为“无糖”啤酒的啤酒的生产方法，该方法包括在蛋白水解后加入水以改变小麦麦芽密度的步骤。然后加入啤酒花并加热以凝固来自麦芽的白蛋白。在发酵步骤过程中，还在加入酵母之前对密度进行调整。正是这种对密度的调整使得糖的量减少。
文件EP 1 357 176 A中描述了一种不是本发明意义上的啤酒的发酵饮料的生产方法。但实际上所使用的酵母是生产清酒或酒的酵母。这种酵母生产的糖混合物不同于由酵母属的酵母生产的糖混合物。
文件US 4 355 047 B描述了一种啤酒的生产方法，该方法包括加入大米普鲁兰酶以及任选地淀粉酶或麦芽β淀粉酶。所获得的啤酒具有降低的糖水平，并且通过将普鲁兰酶与麦芽β淀粉酶组合获得至少0.78g/100mL的最小总碳水化合物含量。普鲁兰酶特别地使得将普鲁兰多糖还原为可以由酵母所消耗的麦芽三糖。β淀粉酶还将通过水解糖的β1-6键还原复杂的糖。
本发明的一个目的是提出一种新的啤酒生产方法，该方法所生产的啤酒相对于根据上述常规方法获得的啤酒含有浓度降低的碳水化合物(特别是糖)。
本发明的另一个目的是提出一种方法，该方法可以获得碳水化合物的总含量低于现有技术的啤酒的啤酒。
本发明的另一个目的是提出一种方法，该方法能够生产碳水化合物的总含量降低并且饮用愉快的啤酒。
发明内容
为了实现至少一个上述目的，本发明提出了一种啤酒的生产方法，根据该方法通过酿造含有水和谷物麦芽或者麦芽混合物的混合物制备麦芽汁，然后在冷却所述麦芽汁之后，加入酵母，所述酵母选自酿酒酵母、卡尔斯伯酵母及其混合物。特征性地，根据本发明，在冷却所述麦芽汁之后，加入选自糊精酶和糊精酶的混合物的酶。
根据本发明，不加入上文所述的那些以外的其他酵母和不加入糊精酶以外的其他酶。仅加入选自糊精酶和糊精酶的混合物的一种酶。
令人吃惊的是，发现加入糊精酶还能够减少啤酒中糖的量。似乎糊精酶减少了糊精以及啤酒中可能含有的其他糖，特别是麦芽糖和葡萄糖以及可能的果糖。在不涉及这种解释的情况下，申请人解释了碳水化合物总水平的显著下降，特别是由于在麦芽三糖之前麦芽糖、果糖和葡萄糖被酵母优先消耗的事实。由于使用糊精酶使得产生了更多的葡萄糖和麦芽糖，因此啤酒中碳水化合物的总浓度降低。通过大米普鲁兰酶产生麦芽三糖不会导致这种降低。
有利的是，在加入所述酵母的同时或加入所述酵母不久之后加入所述酶。
有利的是，加入酵母或酵母混合物需要高温发酵，即在基本上等于或大于18℃且基本上等于或小于30℃的温度下以及特别是基本上等于或低于26℃的温度下发酵。因此，我们使用酿酒酵母菌种的酵母。
主要被转化的碳水化合物是复杂的糖(或复杂的碳水化合物)，其在呼吸期间或在厌氧发酵反应期间可能不被酵母所消耗。糊精酶将特别地将糊精转化成被酵母所消耗的葡萄糖和麦芽糖。可以被酵母所利用的糖的量增加的事实还使得可以减少麦芽的用量或使用麦芽混合物，其中一些麦芽混合物含有较少的天然酶。使用酿酒酵母属的酵母能够产生使啤酒具有完整风味的化合物(特别是醛类)。
具体实施方式
有利的是，在加入所述酵母之前，在麦芽汁中加入气态氧。这种氧气的加入使酵母增殖。例如，可以通过向麦芽汁中鼓入空气加入氧气。
有利的是，将所述混合物冷却至基本上等于或大于13℃且基本上等于或小于21℃以及特别是基本上等于19℃的温度。在该温度下，酵母将消耗在麦芽汁中加入的氧、繁殖以及然后开始发酵。
除了另外一种或多种酶类型以外，加入糊精酶型酶或糊精酶混合物以及优选地仅加入糊精酶或糊精酶的混合物。其仅对糊精起作用。申请人的功绩在于发现了可以通过降低特定类别的糖的含量来显著降低啤酒中碳水化合物的总含量，同时保持饮料中啤酒可耐受的酒精含量(从2至12°以及更特别地从2°至10°或更特别地2°至8°)，其保持了饮用的愉悦性。
根据特定实施方式的酿造步骤如下：
-在第一阶段将水和至少一种谷物麦芽的混合物在基本上等于或高于45℃且基本上等于或低于55℃特别是基本上等于50℃的温度下加热基本上等于或大于10分钟且基本上等于或小于20分钟特别是基本上等于15分钟的一段时间，以实现蛋白水解；
-在第二阶段在基本上等于或高于68℃且基本上等于或低于75℃特别是基本上等于72℃的温度下加热，以促进α-淀粉酶的作用；
-过滤所述所获得的混合物以及可能冲洗所获得的残渣；
-将通过过滤所获得的液相煮沸基本上等于或大于1小时且基本上等于或小于3小时优选基本上等于2小时的一段时间，在所述煮沸过程中的一个或多个时间可能加入啤酒花。
根据特定的实施方式，在所述第一阶段后，在中间阶段期间在大于或等于62℃且小于或等于63℃的温度下加热所述混合物，并且可能在不进行所述第二加热阶段的情况下对所述混合物过滤。该中间阶段可能可以代替第二阶段。
根据一个实施方式，我们检查了煮沸后获得的麦芽汁不再含有淀粉。可以通过例如碘化水检测实施该步骤。
根据可以将上文所述的那些中的任意一个组合的一个实施方式，冷却后和加入酵母前所获得的麦芽汁的pH保持在基本上等于或大于4.5且基本上等于或小于6.5的值以及优选地处于基本上等于5.2的值。在酵母发酵过程中，pH保持在基本上等于或大于4且基本上等于或小于5的值。此pH促进所加入的酶特别是糊精酶的作用。
根据可以将上文所述的实施方式中的任意一个组合的一个实施方式，将冷却后获得的并且加入所述酶和所述酵母的所述混合物保持发酵并且在发酵过程中使所述混合物的温度达到基本上等于或大于20℃且基本上等于或小于30℃以及特别是基本上等于24℃的值。这种放热发酵还可以促进酶(特别是糊精酶)的作用。
有利的是，将所述混合物保持发酵基本上等于或大于1天且基本上等于或小于10天的一段时间以及特别地持续基本上等于7天的一段时间。该持续时间能够降低啤酒的糖含量。
将所述混合物在基本上等于或大于0℃的温度下进一步发酵第二时间也是可能的，所述第二时间是基本上等于或大于7天且基本上等于或小于20天以及特别是基本上等于15天的一段时间。0℃的温度使得酵母以及与高分子量蛋白相关的多酚和花青素倾析：啤酒被澄清。
根据本发明的酶的量不受限制。本领域技术人员能够确定其浓度以调节啤酒中糖的含量以及特别是剩余糊精的含量。因而，例如，申请人发现可以以使得所加入的糊精酶的浓度基本上等于或大于5g/100L且基本上等于或小于30g/100L以及特别是基本上等于10g/100L的量加入至少一种糊精酶或糊精酶的混合物。
根据可以将上文所述的那些中的任意一个组合的一个实施方式，加入给定量的酵母以使得麦芽汁中酵母的浓度基本上等于或大于15,000,000个酵母细胞每cm3麦芽汁。
有利的是，在开始发酵前，可以使酵母繁殖以获得基本上等于或大于45,000,000个酵母细胞每cm3的酵母细胞浓度。
本发明不限于特定麦芽或特定麦芽的混合物。因而，所述麦芽可以选自大麦麦芽、小麦麦芽、高粱麦芽以及这些麦芽中的至少两种的混合物。还可以添加可能与大麦麦芽混合的大米和/或玉米原粮。麦芽应该优选地含有用于酿造的足量的天然酶，而不需要添加酶。
根据本发明还可以在装瓶前加入选自下述的添加剂：风味剂天然或人造甜味剂、凝胶剂(例如，明胶或角叉菜胶)、pH调节剂、预异构化啤酒花和/或发泡剂。
还可以在装瓶过程中(特别是在装瓶之前和第二次发酵之后)加入能够被酵母发酵所消耗的至少一种单糖。这种加入将不会增加糖的水平，因为向麦芽汁中加入的酶仍具有活性。
本发明还涉及一种啤酒，所述啤酒含有基本上等于或小于0.2g/100mL以及特别地基本上等于0.17g/100mL的碳水化合物总浓度。
定义
术语“消耗”以及所有相关术语指由酵母诱导的化学反应导致的化合物消失，无论该反应是由于酵母的呼吸还是其发酵所致。
术语“碳水化合物”指含有羰基(醛或酮)和至少两个羟基(-OH)的任何有机化合物。因此，术语“碳水化合物”包括简单的碳水化合物或单糖，如葡萄糖、蔗糖、乳糖、果糖、山梨醇和甘露糖，以及复杂的碳水化合物或复杂的糖，如特别是糖原、淀粉和纤维素。对于由酿造获得的麦芽汁而言，术语“碳水化合物”指麦芽糖、除了乳糖和纤维素之外的至少一种上述简单碳水化合物的混合物。实际上，通常麦芽汁包含40重量％的麦芽糖、10重量％的上述简单碳水化合物(单糖的混合物)和50％的复杂碳水化合物，包括糊精和残留的纤维素。然而，麦芽汁不再含有淀粉。
根据方法EBC 9.26利用分光光度计测量啤酒中碳水化合物的总量。
术语“糖”指选自葡萄糖、包括淀粉和非淀粉类多糖在内的糖类、高聚糖和异糖的任何化合物。我们可以提及糖的非限制性实例，包括麦芽糖糊精的糊精、蔗糖、麦芽糖、葡萄糖、果糖、麦芽四糖、麦芽三糖和蔗糖。
根据本发明，糊精酶型酶是能够催化糊精转化成葡萄糖和麦芽糖的酶，特别是通过水解α1-4和α1-6糖苷键。
实施例
将550kg具有着色程度4的比尔森麦芽偏差等级2的麦芽粉碎。麦芽应该优选地含有用于酿造的足量的天然酶，而不需要添加酶。使用大麦麦芽有助于过滤：实际上，大麦带着秸秆脱粒。通过粉碎获得的产物含有15％的面粉、65％的碎粒以及余量为秸秆，可以将其作为过滤材料。
将麦芽与98℃的水混合以使得混合物达50℃，同时进行搅拌使麦芽蛋白水解。然后在中间阶段中将98℃的水加入由此形成的醪液中使醪液的温度升高至63℃以促进β淀粉酶的作用。通过称为浸渍法(将麦芽浸入水中)的方法进行该步骤，以促进淀粉降解成糖。加入更多的98℃的水，使醪液的温度达到72℃，该温度促进麦芽中所含的α淀粉酶的作用。每Kg麦芽使用4L水。将混合物过滤。通过使用碘化水进行的检测确认不含淀粉。将通过过滤获得的液相煮沸2小时，其导致高分子量蛋白凝固。在这两个小时的煮沸过程中，加入2640g啤酒花。通过使用达19℃的热交换器将由此获得的麦芽汁冷却。然后加入11升酿酒酵母菌株的面团啤酒酵母。还加入糊精酶(AGP 120)以使其浓度等于10g每100L混合物。在24℃下将由此获得的啤酒发酵7天，不需要供热因为发酵是放热的。然后将啤酒在0℃下冷藏保存15天。15天后，将其装瓶并按照1g每100ml啤酒向其中加入在发酵过程中能够被酵母消耗的至少一种单糖。例如，这种单糖可以是蔗糖、麦芽糖或葡萄糖。将啤酒放置在24℃下的发酵室中15天。该过程使其起泡并且可以进一步降低糖的水平，因为所加入的酶仍然具有活性。
啤酒的分析
对由此获得的0.75L啤酒进行了分析。
通过方法9.26EBC(欧洲啤酒酿造公约)测得的碳水化合物总含量为0.17g每100ml。pH为3.99。能量值为39Kcal每100g。酒精度为6.19°。

Claims (12)

1.一种啤酒的生产方法，根据所述方法通过酿造含有水和谷物麦芽或者麦芽混合物的混合物制备麦芽汁，然后在冷却所述麦芽汁之后，加入酵母，所述酵母选自酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、卡尔斯伯酵母(Saccharomyce carlsbergensis)及其混合物，所述方法的特征在于在冷却所述麦芽汁之后，加入酶，所述酶选自糊精酶和糊精酶的混合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于将所述混合物冷却至基本上等于或高于13℃且基本上等于或低于21℃，以及特别是基本上等于19℃的温度。
3.根据上文所述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于通过下述方法酿造所述水和麦芽的混合物：
-在第一阶段将所述混合物在基本上等于或高于45℃且基本上等于或低于55℃特别是基本上等于50℃的温度下加热基本上等于或大于10分钟且基本上等于或小于20分钟特别是基本上等于15分钟的一段时间，以实现蛋白水解；
-在第二阶段在基本上等于或高于68℃且基本上等于或低于75℃特别是基本上等于72℃的温度下加热，以促进α-淀粉酶的作用；
-过滤所述所获得的混合物以及可能冲洗所获得的残渣；
-将通过过滤所获得的液相煮沸基本上等于或大于1小时且基本上等于或小于3小时优选基本上等于2小时的一段时间，在所述煮沸过程中的一个或多个时间可能加入啤酒花。
4.根据上文所述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于在所述第一阶段之后，在中间阶段期间在大于或等于62℃且小于或等于63℃的温度下加热所述混合物，并且可能在不进行所述第二加热阶段的情况下对所述混合物过滤。
5.根据上文所述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于将冷却后获得的所述混合物的pH保持在基本上等于或大于4.5且基本上等于或小于6.5的值以及优选地在基本上等于5.2的值。
6.根据上文所述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于将冷却并且加入所述酶和所述酵母后获得的所述混合物保持发酵并且在发酵过程中使所述混合物的温度达到基本上等于或大于20℃且基本上等于或小于30℃以及特别是基本上等于24℃的值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于所述适宜的酵母选自酿酒酵母菌种的酵母。
8.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于将所述混合物在基本上等于或大于0℃的温度下进一步发酵第二时间，所述第二时间是基本上等于或大于7天且基本上等于或小于20天以及特别是基本上等于15天的一段时间。
9.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于以给定的量加入所述糊精酶，以使得所加入的糊精酶的浓度基本上等于或大于5g/100L且基本上等于或小于30g/100L以及特别是基本上等于10g/100L。
10.根据上文所述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于所述麦芽选自大麦芽、小麦芽、高粱麦芽以及这些麦芽中的至少两种的混合物。
11.根据前述任意一项权利要求所述的方法，其特征在于在装瓶期间加入至少一种能够被所述酵母发酵所消耗的单糖。
12.一种啤酒，所述啤酒能够根据前述任意一项权利要求所述的方法获得，其特征在于所述啤酒含有基本上等于或小于0.2g/100mL以及特别是基本上等于0.17g/100mL的碳水化合物总浓度。
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