CN109414040B - 酵母蛋白提取物用于稳定啤酒混浊的用途 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及酵母蛋白提取物用于稳定饮料，尤其是啤酒，优选白啤酒的混浊或浊度的用途。

Description

酵母蛋白提取物用于稳定啤酒混浊的用途
技术领域
本发明的主题是酵母蛋白提取物的新用途，即用于稳定饮料，尤其是啤酒，更优选白啤酒的混浊（haze）的用途。
背景技术
啤酒是世界上几乎所有国家都存在的唯一通用饮料之一。啤酒由四种主要成分组成，即水、啤酒花、大麦和酵母。这些元素长时间转化为啤酒的过程从两到三周（对于工业啤酒）至几个月（对于加尔达啤酒[保存啤酒]、高发酵啤酒、特拉普斯特啤酒等）。水的纯度和质量是啤酒澄清度和风味的决定因素。水中所含的主要矿物盐（钠、氯、钙、镁、硫酸盐和碳酸氢盐）的比例不仅将影响口中的柔软度或硬度，还会影响啤酒的生产过程。
与可能的预期相反，白啤酒并不代表啤酒的颜色，而是一种成分：小麦。白啤酒是除大麦（可能还有其他谷物）外还含有大部分小麦的啤酒。白啤酒通常具有天然混浊（除非过滤啤酒），使其具有乳白色外观。这种乳白色的外观和德语中的单词白色（weiss）和小麦（weizen）的语义相似性解释了“白色”这个单词的使用。然而，通过使用烤麦芽或焦糖麦芽，可以制作琥珀色、棕色或甚至黑色的白啤酒。
传统上，有两种主要类型的白啤酒：
- 德国“Weissbier / Weizenbier”，由大部分小麦麦芽和补充的大麦麦芽制成，用产生大量酚类并提供辛辣味如丁香味的特定的酵母发酵，
- 比利时白啤酒（或弗拉芒语中的“witbier”），主要来自大麦麦芽和生小麦或小麦麦芽，通常加入苦橙或甜橙皮和香菜籽调味。
啤酒混浊主要由蛋白质残留物（约40-75％）和多酚（1.1-7.7％）引起，在较小程度上由碳水化合物（2-15％）引起1,2。混浊也可能是由其他残留物，如淀粉、戊聚糖、草酸盐、β-葡聚糖等引起3。
此外，有两种形式的混浊：可逆的冷混浊和随着陈化由啤酒氧化引起的永久混浊8。在两种情况下，参与形成胶体的主要化合物是蛋白质和多酚。
冷混浊在温度降低至约0℃时逐渐形成，但当啤酒再次升温时消失。这是由于蛋白质和多酚之间暂时的，因而是可逆的结合（不是共价结合，而是通过氢键、疏水相互作用和离子键结合）。
对于永久混浊，由于多酚随着啤酒陈化越来越多地被氧化，将其与蛋白质连接的键倍增且变强，且成为共价键。生成的不溶性复合物在热作用下不再溶解，混浊变成永久的9。需要指出的是，一些金属离子的存在也促进了混浊外观。
目前已经进行了一些研究以鉴定造成混浊的蛋白质。因此，来自白蛋白和大麦球蛋白的酸性蛋白质可能是混浊形成的原因4。还证明富含脯氨酸的蛋白质参与混浊形成1,3,5,6,7。关于多酚，涉及胶体稳定性的那些是类黄酮。
在啤酒（特别是白啤酒）领域，啤酒必须具有永久且稳定的混浊。这是因为由于配方中存在小麦，“乳白色”外观是白啤酒不可或缺的组成部分。这有助于这种啤酒的特定特性，使其对消费者具有吸引力。
为了改进和/或调节啤酒、苹果酒或其他酒精或非酒精饮料的混浊或浊度，可以添加一种（或多种）混浊剂。
向饮料添加的混浊剂给予饮料更自然的外观。
在通常用于饮料的混浊剂中，可以提及蛋白质、水溶性胶和油溶性胶。
作为水溶性胶的实例，可以提及阿拉伯树胶或金合欢树胶（acacia gum），其在饮料中起作用以防止悬浮颗粒的沉淀。
作为混浊剂的实例，还可以提及：
-由CBS(Customized Brewing Solutions)以名称“Cloudix WB®”销售的那些，其是椰肉提取物在水中的乳液。
-由Kerry以名称“Biocloud®”销售的那些，其是酵母衍生物。
然而，现有技术的混浊剂不是特别适于啤酒，尤其是白啤酒，在其中它们不是一直稳定。实际上，尽管它们存在于白啤酒中，但其浊度随着时间而降低。
因此，仍然需要开发用于饮料，更尤其用于啤酒，优选白啤酒的新型混浊剂或浊度剂。
发明内容
本发明人完全出乎意料地和令人惊讶地发现，酵母蛋白质提取物使得可以以随时间令人满意的方式稳定饮料，尤其是啤酒，优选白啤酒的混浊或浊度。
该发现完全出乎意料，因为在现有技术中特别描述了酵母蛋白提取物用于澄清饮料，特别是葡萄酒10。
“澄清”是一种技术，其在于在待处理的产品（液体、葡萄汁/麦芽汁）中引入能够絮凝和沉降的物质，其通过在其沉积物中沉淀悬浮在所述产品中的颗粒，目的尤其是改进所述产品的澄清度、过滤性和稳定性。因此，由于澄清，悬浮在产品中的可见和/或不可见颗粒，以及造成所述产品混浊和缺乏过滤性的胶体负荷大大减少或甚至完全消除。
因此，发明人的发现完全出乎意料，因为根据本发明，酵母蛋白提取物在某种意义上具有与现有技术所建议的相反的效果。
实际上，根据本发明，酵母蛋白质提取物不用于通过沉淀消除悬浮颗粒（澄清），而是与此相反，用于防止悬浮颗粒的沉淀（混浊稳定）。
因此，本发明的主题是酵母蛋白提取物用于稳定饮料，尤其是啤酒，更优选白啤酒的混浊的用途。
在本申请中，饮料，尤其是啤酒的混浊是指饮料，尤其是啤酒的浊度。
浊度是指流体中造成其混浊的物质的含量。
通过用于混浊介质的不同光度测定法测量浊度，例如散射比浊法、乳浊法和比浊法。一般而言，它表示为NTU（比浊法浊度单位）。在酿造领域，混浊测量单位是EBC（欧洲酿造大会）、ASBC（美国酿造化学家协会）、Helm和FTU（福尔马津浊度单位）。这些不同单位之间的关系如下：1 EBC = 69.2 ASBC = 40 Helm = 4 FTU（Analytica EBC-方法9.30）。
使用诸如浊度计（turbidimeter）或比浊计（nephelometer）的装置进行浊度测量。这通常是光电接收器，其测量由液体散射的光。更具体地，悬浮液使光散射，使得可以评估液体中悬浮物质的浓度。该装置通常由白光源或红外光源组成。在散射比浊法中，以90°角并且以相对于入射光25°角测量散射光。在比浊法中，通过放置在入射光轴上的检测器测量散射光。
根据本发明使用的酵母蛋白提取物（YPE）是指源自“完整”酵母（即，活的或灭活的“全”酵母）的质壁分离和裂解的产物。
根据本发明使用的酵母蛋白提取物包含按重量计30-40%的蛋白质，所述蛋白质的分子量大于15kDa，优选大于30kDa。
根据本发明使用的酵母蛋白提取物还包含按重量计10-14%的核糖核苷酸，所述核糖核苷酸的平均碱基数为280。
举例而言，根据本发明有利地使用的酵母蛋白提取物包含：
-按重量计30-40%的蛋白质，所述蛋白质的分子量大于15kDa，优选大于30kDa，
-按重量计10-14%的核糖核苷酸，所述核糖核苷酸的平均碱基数为280，
按重量计的百分比定义为相对于YPE的总重量。
根据本发明使用的酵母蛋白提取物（YPE）特别有利，因为它根据能够从特别选择的酵母菌株提取并保存天然蛋白质的方法获得。
用于制备YPE的方法的主要步骤如下：
-将完整（全）酵母质壁分离，一方面为了从所述酵母释放天然状态的内部大分子，另一方面为了使这些大分子的裂解酶失活，
-通过离心分离，
-回收含有YPE的可溶性部分，
-任选地，干燥所述可溶性部分。
根据本发明使用的酵母蛋白提取物可以是或多或少浓缩的粉末或液体的形式，并且优选为粉末形式。
根据本发明，酵母例如选自酵母属（Saccharomyces）、克鲁维酵母属（Kluyveromyces）、圆酵母属（Torula）、念珠菌属（Candida），优选是酵母属，有利地是酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）
举例而言，根据本发明使用的YPE可以提及由Fermentis以名称“Spring'Finer®”销售的那些。
更具体地，它是源自酿酒酵母酵母菌株的蛋白提取物。
仅来自酵母，YPE“Spring'Finer ®”不含过敏原。
根据本发明一个有利的实施方案，酵母蛋白提取物是粉末形式，并且以5g（克）-80g/百升（hl）饮料，优选20-60g/hl，更优选30-50g/hl的含量使用。
当饮料是啤酒，尤其是白啤酒时，尤其适合使用含量为30-50g/hl的酵母蛋白提取物。
根据本发明一个有利的实施方案，酵母蛋白提取物能够将饮料，尤其是啤酒，优选白啤酒的混浊稳定在40-120 EBC，优选50-110 EBC，甚至更优选60-100 EBC的浊度0-80天，所述浊度值用Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计于4℃以90°角测量（Analytica EBC – 方法9.30）。
Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计设计用于以两个测量角度测量瓶子和比色杯中的啤酒混浊：
-小于1μm的颗粒，如蛋白质，主要引起90°角的光散射，
-大于1μm的颗粒，如酵母，主要引起25°角的光散射.
该仪器符合最近的MEBAK建议。
浊度值以EBC、ASBC、Helm或FTU表示。这些不同单位之间的关系如下：1 EBC =69.2 ASBC = 40 Helm = 4 FTU。
使用合适浓度的酵母蛋白提取物能够令人满意地随时间稳定饮料，尤其是啤酒，优选白啤酒的混浊。
随时间的稳定性意欲是指在4℃的储存条件下稳定长达80天。
现在将使用以下通过完全非限制性说明给出的实施例和附图来说明本发明。
在本发明的实施例中使用的YPE是“Spring'Finer”YPE，并且没有区别地表示为“YPE”或“Spring'Finer YPE”。它是一种完全可溶性产品，呈微粒形式，促进其溶解并使其使用安全。它在使用前不需要任何处理，例如pH调节等。
将本发明的YPE与现有技术的混浊剂（即，由Kerry销售的“Biocloud ®”，其是一种酵母衍生物）进行比较。
使用Haffmans VOS ROTA 90/25浊度计测量本发明实施例中描述的浊度值并用EBC表示。
附图说明
图1示出了混浊剂（YPE和Biocloud）的浓度（g/hl）对“pils”型稳定啤酒的浊度（EBC）的影响，在时间t0以90°角（图1a）和25°角（图1b）。浊度在4℃的温度下测量。
图2示出了对于已经添加“天然”YPE（即，未经过巴氏灭菌的YPE）的非稳定啤酒，获得的浊度值（EBC）作为时间的函数（以天表示）。将样品储存在20℃，并在20℃的温度和90°角下进行测量。测试不同浓度的YPE（0、20、30、50g/hl）。
图2a涉及在测量前没有搅拌啤酒样品时获得的结果，图2b是在测量前搅拌啤酒样品时获得的结果。
图3示出了对于已经添加“天然”YPE的非稳定啤酒，获得的浊度值（EBC）作为时间的函数（以天表示）。将样品储存在4℃，并在4℃的温度和90°角下进行测量。测试不同浓度的YPE（0、20、30、50g/hl）。
图3a涉及在测量前没有搅拌啤酒样品时获得的结果，图3b是在测量前搅拌啤酒样品时获得的结果。
图4示出了对于已经添加于70℃巴氏灭菌20分钟的YPE的非稳定啤酒，获得的浊度值（EBC）作为时间的函数（以天表示）。将样品储存在20℃，并在20℃的温度和90°角下进行测量。测试不同浓度的YPE（0、20、30、50g/hl）。
图4a涉及在测量前没有搅拌啤酒样品时获得的结果，图4b是在测量前搅拌啤酒样品时获得的结果。
图5示出了对于已经添加于70℃巴氏灭菌20分钟的YPE的非稳定啤酒，获得的浊度值（EBC）作为时间的函数（以天表示）。将样品储存在4℃，并在4℃的温度和90°角下进行测量。测试不同浓度的YPE（0、20、30、50g/hl）。
图5a涉及在测量前没有搅拌啤酒样品时获得的结果，图5b是在测量前搅拌啤酒样品时获得的结果。
图6是总结从图2至5获得的所有数据的柱状图。更具体地，它示出了在20℃、4℃，有或没有搅拌的情况下，在非稳定啤酒中对于浓度为30g/hl的YPE（天然YPE、于70℃巴氏灭菌20分钟的YPE）获得的浊度。
图7是说明在20℃、4℃，有或没有搅拌的情况下，在“pils”型稳定啤酒中对于浓度为30g/hl的YPE（天然YPE、在加入瓶中前于70℃巴氏灭菌20分钟的YPE，和在瓶中与啤酒一起于70℃巴氏灭菌20分钟的YPE）获得的浊度的柱状图。
具体实施方式
实施例1. 本发明的YPE与现有技术的混浊剂“Biocloud ®”的比较
本实施例研究混浊剂（YPE或Biocloud）的浓度对于“pils”型稳定啤酒的浊度的影响。
将根据本发明的YPE混浊剂（Spring'Finer）与现有技术的混浊剂Biocloud ®进行比较。
使用的啤酒是“pils”型。它也被称为pilsener、pilsen或pilsner。 它是一种清澈的金黄色的低发酵啤酒，与较大类型（larger type）相似。取决于所使用的啤酒花的类型，它的酒精含量为约5度并且具有中等苦味。
在将其加入瓶中之前，将每种混浊剂（YPE或Biocloud）溶解在相当于一瓶的pils啤酒体积中。使用的混浊剂的质量使后者浓缩100倍。然后必须将溶液中的混浊剂以其体积的1/100的量添加到瓶中。
测试的最终浓度为0-50克（g）混浊剂/百升（hl）pils啤酒。
为了说明前述内容，现在给出了最终浓度为50g/hl的混浊剂的编号实例。将12.5g混浊剂溶于250ml pils啤酒中，获得浓度为5000g/hl。接下来，将2.5ml该溶液加入250mlpils啤酒瓶中。由于稀释倍数为100（250/2.5），因此最终浓度实际上为每250ml pils啤酒瓶中50g/hl混浊剂。
在测量前将样品均质化（搅拌）。
用Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计于4℃的温度，以90°角和25°角测量啤酒样品的浊度。浊度值表示为EBC。
结果
结果如图1（图1a和图1b）所示。
浊度值随着混浊剂的浓度线性增加。
YPE比Biocloud在啤酒中产生更好的混浊。实际上，值得注意的是，YPE的浊度在90°时比在25°时高，而Biocloud则相反。
结论
看起来YPE比Biocloud产生更好的混浊，使其具有更均匀的优点，因此对消费者更具吸引力。而且，它在瓶底沉积的倾向较小，从而对混浊随时间的稳定性提供积极影响。
实施例2. 啤酒类型和温度对YPE获得的浊度值的影响
测试的产品：
本发明的混浊剂YPE（Spring'Finer）
啤酒A：过滤的、稳定的（已经去除造成混浊的所有“蛋白-多酚”复合物）且巴氏杀菌的啤酒。
啤酒B：离心的且巴氏杀菌的啤酒（非稳定的）。
啤酒C：离心的啤酒（未巴氏杀菌的且非稳定的）。
在加入瓶中之前，将混浊剂YPE溶解于等于一瓶的啤酒A、B或C的体积中，然后在70℃的温度下巴氏杀菌20分钟。使用的混浊剂的质量使后者浓缩100倍。然后必须将溶液中的混浊剂以其体积的1/100的量添加到瓶中。
各瓶中的最终浓度是30克（g）预先溶解的YPE/百升（hl）啤酒。
在测量前将样品均质化（搅拌）。
用Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计于20℃和4℃的温度，以90°角测量啤酒样品的浊度。浊度值表示为EBC。
结果
结果如下表1所示。
表1：含有30g/hl YPE（在溶液中预先巴氏杀菌）的啤酒样品（A、B、C）和两种比利时白啤酒（白色1、白色2）在20℃和4℃，在90°角的浊度值（EBC）。
Figure 317726DEST_PATH_IMAGE001
温度为4℃下的浊度值高于温度为20℃：由于多肽和多酚的结合，YPE参与形成冷混浊。
如所预期的，在非稳定啤酒（B和C）中改进了在YPE存在下冷混浊的形成。这是因为在稳定啤酒（A）中，已经去除了造成混浊的所有“蛋白-多酚”复合物。
结论
在非稳定啤酒（B和C）中添加的YPE能够实现与市售比利时白啤酒（白色1和白色2）类似的冷混浊。
实施例3. 与在非稳定啤酒中使用的YPE相关的混浊的稳定性
测试的产品：
本发明的混浊剂YPE（Spring'Finer）
啤酒C：离心的啤酒（未巴氏杀菌的且非稳定的）。
在加入瓶中之前，将混浊剂YPE溶解于等于一瓶的啤酒C的体积中。使用的混浊剂的质量使后者浓缩100倍。然后必须将溶液中的混浊剂以其体积的1/100的量添加到瓶中。
处理：
未巴氏杀菌：天然YPE
浓缩100倍的YPE溶液（通过在啤酒C中预先溶解获得），在加入瓶中前于70℃巴氏杀菌20分钟。
瓶中最终测试的浓度是0、20、30和50g预先溶解的YPE/hl啤酒。
用Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计于20℃和4℃的温度，以90°角测量啤酒样品的浊度。浊度值表示为EBC。
在75天的时间段中测量含有YPE的啤酒的浊度。将啤酒储存在20℃和4℃，并在将样品均质化之前（搅拌）和均质化之后测量其浊度（为了再现供应啤酒的条件：“首先倒入半杯并在装满玻璃杯前轻轻旋转瓶子”）。
结果
结果如图2-6所示。
1）溶液中的天然YPE（混浊剂YPE没有巴氏杀菌）
对于添加不同浓度的天然YPE的啤酒C，获得的浊度值作为时间的函数如下所示：
-图2a（测量前无搅拌）和图2b（测量前搅拌），温度为20℃，
-图3a（测量前无搅拌）和图3b（测量前搅拌），温度为4℃。
2）溶液中的YPE，在加入瓶中前于70℃巴氏杀菌20分钟
对于在溶液中添加不同浓度的巴氏杀菌的YPE的啤酒C，获得的浊度值作为时间的函数如下所示：
-图4a（测量前无搅拌）和图4b（测量前搅拌），温度为20℃，
-图5a（测量前无搅拌）和图5b（测量前搅拌），温度为4℃。
3）对于30g/hl的浓度，第1点和第2点的总结
图6示出了在20℃和4℃，有或没有搅拌的情况下测量的啤酒C（其中添加了含量为30g/hl的天然YPE溶液和巴氏杀菌的YPE溶液）的浊度值。
来自图2-6的观察和结论
使用混浊剂的主要目的是使混浊随时间保持稳定，从而不会在瓶底沉积。
尽管啤酒混浊由于使用YPE（天然或巴氏杀菌）而在开始时轻微下降，它最终稳定。
再次，温度为4℃下的浊度值高于温度为20℃：由于多肽和多酚的结合，YPE参与形成冷混浊。
因此，使用天然YPE是好的选择，因为一方面它使用简单，另一方面它使啤酒的混浊随时间具有良好的稳定性。
实施例4. 与在pils啤酒中使用的YPE相关的混浊的稳定性
测试的产品：
本发明的混浊剂YPE（Spring'Finer）
啤酒A：过滤的、稳定的（已经去除造成混浊的所有“蛋白-多酚”复合物）且巴氏杀菌的啤酒。
在加入瓶中之前，将混浊剂YPE溶解于等于一瓶的啤酒A的体积中。使用的混浊剂的质量使后者浓缩100倍。然后必须将溶液中的混浊剂以其体积的1/100的量添加到瓶中。
处理：
未巴氏杀菌：天然YPE
浓缩100倍的YPE溶液（通过在啤酒A中预先溶解获得），在加入瓶中前于70℃巴氏杀菌20分钟。
在加入浓缩100倍的未巴氏杀菌的YPE溶液后将瓶于70℃巴氏杀菌20分钟。
瓶中最终测试的浓度是0、20、30和50g预先溶解的YPE/hl啤酒。
用Haffmans VOS ROTA 90/25比浊计于20℃和4℃的温度，以90°角测量啤酒样品的浊度。浊度值表示为EBC。
在75天的时间段中测量含有YPE的啤酒的浊度。将啤酒储存在20℃和4℃，并在将样品均质化之前（搅拌）和均质化之后测量其浊度。
结果
图7示出了在20℃和4℃，有或没有搅拌的情况下，以90°角测量的啤酒A（其中添加了天然YPE（30g/hl）、预先巴氏杀菌的溶解YPE（30g/hl）和于啤酒一起在瓶中溶解并巴氏杀菌的YPE（30g/hl））的浊度值。
观察和结论
从图7可以看出，在啤酒储存期间，含有天然YPE或巴氏杀菌的YPE的啤酒的混浊显著降低。
在4℃下，在YPE（天然或巴氏灭菌）存在下，混浊随时间的稳定性在稳定啤酒中受到负面影响，而非稳定啤酒则不是这样（见图6）。
这是因为，在pil型的稳定啤酒（A）中，已经去除了造成混浊的所有“蛋白-多酚”复合物。
此外，对含有预先溶解的YPE的啤酒进行巴氏灭菌似乎在其结构方面对混浊剂有影响，因此影响混浊的稳定性。这是因为，当测量前没有将样品均质化时，观察到混浊显著降低；然而，当搅拌瓶子时，所述混浊完全重新悬浮，这表明YPE已经被降解。
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Claims (13)

1.酵母蛋白提取物用于稳定啤酒的混浊或浊度的用途，所述酵母蛋白提取物包含：
-按重量计30-40%的蛋白质，所述蛋白质的分子量大于15kDa，
-按重量计10-14%的核糖核苷酸，所述核糖核苷酸的平均碱基数为280。
2.权利要求1所述的用途，其中所述啤酒是白啤酒。
3.权利要求1所述的用途，其中所述蛋白质的分子量大于30kDa。
4.权利要求1-3中任一项所述的用途，其中所述酵母蛋白提取物是粉末或液体的形式。
5.权利要求1-3中任一项所述的用途，其中所述酵母选自下组：酵母属、克鲁维酵母属、圆酵母属和念珠菌属。
6.权利要求5所述的用途，其中所述酵母是酵母属。
7.权利要求5所述的用途，其中所述酵母是酿酒酵母。
8.权利要求1-3中任一项所述的用途，其中所述酵母蛋白提取物是粉末形式，并且以5g（克）-80g/百升（hl）啤酒的含量使用。
9.权利要求8所述的用途，其中所述酵母蛋白提取物以20-60g/hl啤酒的含量使用。
10.权利要求8所述的用途，其中所述酵母蛋白提取物以30-50g/hl啤酒的含量使用。
11.权利要求1-3中任一项所述的用途，其中所述酵母蛋白提取物能够将啤酒的混浊稳定在40-120 EBC的浊度长达80天，所述浊度值根据Analytica EBC – 方法9.30用HaffmansVOS ROTA 90/25比浊计于4℃以90°角测量。
12.权利要求11所述的用途，其中所述浊度为50-110 EBC。
13.权利要求11所述的用途，其中所述浊度为60-100 EBC。
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